KR100378956B1 - Acoustical Vehicle Detection System - Google Patents

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KR100378956B1
KR100378956B1 KR10-2000-0003728A KR20000003728A KR100378956B1 KR 100378956 B1 KR100378956 B1 KR 100378956B1 KR 20000003728 A KR20000003728 A KR 20000003728A KR 100378956 B1 KR100378956 B1 KR 100378956B1
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Abstract

본 발명은 음향을 이용한 교통 감지 장치에 관한 것이다. 도로상의 차량에 대한 교통정보를 얻기 위한 교통정보 시스템에서: 도로상을 주행하는 차량의 소음(음향) 자료를 측정하여 아날로그 전압 신호로 바꾸어주는 센서부(9); 상기 아날로그 전압 신호를 입력받아 A/D변환후 주파수 변환하여 차량의 속도와 차종(대형, 중형, 소형), 차량의 유동량, 소음도 등의 1차적인 교통정보를 추출하고 도로 손실 예상치등 2차적인 부가 정보를 생성하여 교통정보 데이터를 제공하기 위한 교통정보 신호처리부(10); 및 상기 교통정보 데이터를 저장 및 관리되도록 중앙 통제 센터에 설치하는 도로 정보 DB(17)로 구성된다. 따라서, 센서로써 가격이 저렴한 마이크로폰을 이용하여 차량의 소음(음향) 자료를 측정하여 차량의 속도와 차종, 차량의 유동량 등의 1차적인 교통정보를 추출하고 도로 손실 예상치등 2차적인 부가 정보를 생성하여 교통정보 데이터를 도로 정보 데이터베이스에 저장함으로써 도로 교통정보를 쉽게 파악할 수 있다.The present invention relates to a traffic detection apparatus using sound. In a traffic information system for obtaining traffic information about a vehicle on a road, the sensor unit 9 measures a noise (acoustic) data of a vehicle driving on a road and converts the data into an analog voltage signal; After receiving the analog voltage signal, A / D conversion and frequency conversion are used to extract the primary traffic information such as vehicle speed, vehicle type (large, medium, small), vehicle flow rate, noise level, etc. A traffic information signal processor 10 for generating additional information and providing traffic information data; And a road information DB 17 installed in a central control center to store and manage the traffic information data. Therefore, by measuring the noise (acoustic) data of the vehicle using a low-cost microphone as a sensor, it extracts the primary traffic information such as the speed of the vehicle, the type of vehicle, and the flow of the vehicle, and collects secondary additional information such as the estimated road loss. By generating and storing the traffic information data in the road information database, the road traffic information can be easily identified.

Description

음향을 이용한 교통 감지 장치{Acoustical Vehicle Detection System}Traffic detection device using sound {Acoustical Vehicle Detection System}

본 발명은 음향을 이용한 교통 감지 장치(Acoustical Vehicle Detection System:AVDS)에 관한 것으로써, 특히 지능형 교통정보 시스템에서 마이크로폰을 센서로 사용하여 도로에서 주행하는 차량의 소음을 주파수 변환하여 차량의 속도, 차량의 유동량, 차종 등 1차적인 정보를 추출하고 도로손실 예상치 등의 2차 부수적인 정보를 추출하여 교통정보를 제공할 수 있는 음향을 이용한 교통 감지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic vehicle detection system (AVDS) using sound. In particular, in an intelligent traffic information system, a microphone is used as a sensor to convert a frequency of noise of a vehicle traveling on a road into a vehicle, and thus to speed up the vehicle. The present invention relates to a traffic detection apparatus using sound that can provide traffic information by extracting primary information such as flow volume and vehicle type, and extracting secondary incidental information such as estimated road loss.

일반적으로, 지능형 교통정보 시스템(Intelligent Transportation System:ITS)의 기술 분야는 첨단 교통관리 시스템(Advanced Transportation Management System:ATMS), 첨단교통정보시스템(Advanced Travel Information System:ATIS), 대중교통정보체계(Advanced Public Transportation System:APTS), 첨단물류관리시스템(Commercial Vehicle Operation:CVO), 첨단차량 도로시스템(Advanced Vehicle and Highway System:AVHS) 등 크게 다섯 부분으로 나눌 수 있다.Generally, the technical fields of Intelligent Transportation System (ITS) are Advanced Transportation Management System (ATMS), Advanced Travel Information System (ATIS), Advanced Transportation Information System (Advanced). There are five major parts: Public Transportation System (APTS), Commercial Vehicle Operation (CVO), and Advanced Vehicle and Highway System (AVHS).

상기 첨단교통관리시스템(ATMS)은 기존 모든 도로의 교통을 관리 및 제어하며, 주행 차량을 자동 인식하여 교통흐름을 극대화하는 기술(센서 기술 + 응용 데이타베이스(수집된 정보의 저장) + 교통관제 S/W(현재의 정보와 DB에 저장된 정보를 이용하여 교통을 제어))을 포함한다.The advanced traffic management system (ATMS) manages and controls traffic on all existing roads, and automatically recognizes driving vehicles to maximize traffic flow (sensor technology + application database (storage of collected information) + traffic control S). / W (controls traffic using current and DB stored information).

상기 첨단교통정보시스템(ATIS)은 운전자에게 여행계획에 따른 각종 교통 정보 제공하고 대체경로를 제공하므로 안정하고 효율적이며 편리한 여행이 되도록 첨단 교통 정보를 제공한다.The advanced traffic information system (ATIS) provides the driver with various traffic information according to the travel plan and provides alternative routes, thereby providing advanced traffic information so that the trip is stable, efficient and convenient.

상기 대중교통정보체계(APTS)는 차내 승객, 대기 승객에게 실시간 교통정보(도착 ,운행시간, 환승, 노선, 배차 정보 등)를 제공한다.The public transportation information system (APTS) provides real-time traffic information (arrival, travel time, transfer, route, dispatch information, etc.) to passengers in the car and waiting passengers.

상기 첨단물류관리시스템(CVO)은 화물 차량의 운행을 추적 및 관리하여 효율적인 물류관리 및 위험물 차량관리를 가능하도록 한다.The advanced logistics management system (CVO) tracks and manages the operation of freight vehicles to enable efficient logistics management and dangerous goods vehicle management.

상기 첨단차량 도로시스템(AVHS)은 차량과 도로에 인공지능을 부여하여 안전운전, 자동운전이 가능하도록 하며, 차량충돌방지, 차량간격자동조절, 차량군집운행, 무인 안전도로 등을 가능하도록 한다.The advanced vehicle road system (AVHS) provides artificial intelligence to vehicles and roads to enable safe driving and automatic driving, and to prevent vehicle collisions, auto-adjust vehicle intervals, vehicle clustering, unmanned safety roads, and the like.

위에 열거된 여러 종류의 ITS시스템 중 발명하고자하는 시스템은 ATMS 분야에 속해 있다. 지능형 교통정보 시스템(ITS)의 운영체계 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 교통정보 수집(S1), 교통정보 처리(S2), 교통정보 공급(S3) 과정으로 제공된다.Among the various ITS systems listed above, the system to be invented belongs to the ATMS field. The operating system of the intelligent traffic information system (ITS) is provided in the traffic information collection (S1), traffic information processing (S2), traffic information supply (S3) process as shown in FIG.

정보 수집부에서 얻어진 각각의 정보를 처리하여 도로상의 차량속도, 유동량, 차종, 점유율, 대기 행렬 등의 정보를 처리하여 중앙 통제 센터에 전송하게 되며 중앙 통제 센터에서 상황에 알맞게 대처할 수 있다.Each piece of information obtained from the information collection unit is processed to process information such as vehicle speed, flow rate, vehicle type, occupancy rate, queue, etc. on the road and transmitted to the central control center, and the central control center can respond appropriately to the situation.

발명하고자하는 ITS 운영 체계 시스템의 구성은 교통 정보의 수집과 교통 정보의 처리 두 부분에 대한 것으로, 교통 정보의 수집에 해당하는 센서부의 기존 기술은 다음 표 1 에 설명하였다.The composition of the ITS operating system to be invented is related to the collection of traffic information and the processing of traffic information. The existing technologies of the sensor unit corresponding to the collection of traffic information are described in Table 1 below.

검지 방식Detection method 설명Explanation 장점Advantages 단점Disadvantages 레이다 검지기Radar detector ▶레이다를 이용하여 검지▶ Detection using a radar ▶다차선 측정가능Multi-lane measurement ▶특정차량 단속이어려움▶라디오파, 다른 레이더파 등에 영향을 받음▶ Difficulty cracking down on certain vehicles ▶ Affected by radio waves and other radar waves 레이저 검지기Laser detector ▶레이저를 이용하여 검지▶ Detection using laser ▶설치 및 보수용이▶ Easy to install and repair ▶1차선 1대 기기 설치▶정조준을 요망▶ Install 1 lane 1 device ▶ Please check 영상 검지기Video detector ▶영상 화면의 변화의 감정 을 이용하여 필요한 교통정보를 얻는 시스템이다. 즉 픽셀로 구성되는 화면상의 픽셀의 변화를 감지하여 정보를 수집하게 된다.▶ It is a system to get necessary traffic information using emotion of change of video screen. In other words, the sensor collects information by detecting a change in the pixel on the screen. ▶특정차량 단속가능▶거리 측정시 활용 가능▶설치가 용이▶ Able to crack down on specific vehicles ▶ Can be used for distance measurement ▶ Easy to install ▶기후 등의 날씨 조건에영향을 받음▶구배등의 오차▶ Influenced by weather conditions such as climate. ▶ Error such as gradient 루프 검지기Loop detector ▶도로의 원형이나 사각형의 루프코일을 설치하여 이 루프코일 위를 차량이 통과할 경우 코일에서 발생하는 자장의 세기의 변화를 감지하여 도로의 상황 정보를 수집하게 된다.▶ By installing circular or rectangular roof coils of the road, when the vehicle passes over the roof coils, it detects the change in the strength of the magnetic field generated in the coils and collects the road information. ▶시간대,기상등 환경 변화에 영향이 적음▶다른 교통변수도 검지가능▶ Less influence on environment changes such as time zone and weather ▶ Possible to detect other traffic variables ▶유지보수가 어려움▶ Difficult to maintain

이와 같은 정보 수집부에서 얻어진 각각의 정보를 처리하여, 도로상의 차량속도, 차량의 유동량, 차종, 점유율, 대기행렬 등의 정보를 처리하여 중앙 통제 센터에 전송하게 되어 교통 상황에 알맞게 대처할 수 있게 된다.By processing each piece of information obtained from the information collection unit, information such as vehicle speed on the road, vehicle flow rate, vehicle type, occupancy rate, queue, etc. is processed and transmitted to the central control center so that it can cope with traffic conditions. .

그러나, 기존의 교통정보 시스템에서 센서 기술은 대부분 설치시 뿐만아니라 유지보수와 설치 위치의 변경시에 많은 비용이 드는 문제점이 있다.However, in the existing traffic information system, the sensor technology has a problem in that it is costly at the time of installation as well as maintenance and change of the installation location.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 센서로써 마이크로폰을 이용하여 소음을 감지하고, 그 감지된 음향신호를 이용하여 차량의 속도, 차량의 유동량 등을 추출할 수 있도록 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치를 제공하는데 있다.또한, 본 발명의 다른 목적은 각 차량별로 마이크로폰을 통해 들어온 신호를 주파수 영역으로 변환하여 기존의 데이터베이스화된 여러 차량의 주파수별 음압과 비교하여 대형, 중형 또는 소형 등의 차종을 확인할 수 있도록 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치를 제공하는데 있다.또한, 본 발명의 다른 목적은 1차적인 교통정보를 이용하여 주위의 주거지역에 미치는 소음 정도 또는 도로손실 예상치 등의 2차적인 교통정보를 추출할 수 있도록 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to detect the noise using a microphone as a sensor, the speed of the vehicle, the flow amount of the vehicle, etc. using the detected acoustic signal In addition, another object of the present invention is to convert a signal received through a microphone for each vehicle into a frequency domain so as to extract the sound pressure for each frequency of the existing database in the various vehicles. It is to provide a traffic detection device using a sound that can identify the vehicle type, such as large, medium or small compared to the other. Another object of the present invention by using the primary traffic information noise on the surrounding residential area Traffic using sound to extract secondary traffic information such as accuracy or road loss estimates To provide a support device.

도 1은 종래의 지능형 교통정보 시스템(ITS)의 운영체계를 설명한 흐름도.1 is a flowchart illustrating an operating system of a conventional intelligent traffic information system (ITS).

도 2는 본 발명에 의한 음향을 이용한 교통 감지 장치의 개념도.2 is a conceptual diagram of a traffic detection apparatus using sound according to the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 음향을 이용한 교통 감지 장치의 시스템 구성도.3 is a system configuration diagram of a traffic detection apparatus using sound according to an embodiment of the present invention.

도 4는 콘덴서 마이크로폰의 원리를 설명하기 위한 개념도.4 is a conceptual diagram for explaining the principle of a condenser microphone;

도 5는 본 발명의 일 실시예에서 차량의 속도 검출을 위해 차량 소음을 시간 축에 대하여 측정한 결과의 예를 나타내는 그래프.5 is a graph illustrating an example of a result of measuring vehicle noise on a time axis for detecting a vehicle speed in an embodiment of the present invention.

도 6은 도로 상황 및 시간 영역에서의 데이터 모델링을 설명한 그래프.6 is a graph illustrating data modeling in road conditions and time domain.

도 7은 주파수 축에서 본 차량 소음 스펙트럼의 모델링을 설명한 그래프.7 is a graph illustrating modeling of a vehicle noise spectrum seen from a frequency axis.

도 8은 본 발명의 일 실시예에서 차량 대수의 검출을 위해 차량 소음을 시간 축에 대하여 측정하되 일정 크기 이하는 필터링하여 제거한 상태의 결과의 예를 나타내는 그래프.FIG. 8 is a graph illustrating an example of a result of a state in which vehicle noise is measured about a time axis for detecting the number of vehicles in an embodiment of the present invention, but a predetermined size or less is filtered out; FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

9 : 마이크로폰(센서부) 10 : 교통정보 신호처리부9: microphone (sensor) 10: traffic information signal processing unit

11 : A/D컨버터 12 : FFT신호처리부/Wavelet신호처리부11: A / D converter 12: FFT signal processor / Wavelet signal processor

13 : 음향 데이터 분석부 14 : 2차 데이터 분석부13: acoustic data analysis unit 14: secondary data analysis unit

17 : 도로 정보 DB17: road information DB

ITS : 지능형 교통정보시스템(Intelligent Transportation System)ITS: Intelligent Transportation System

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 도로상을 주행하는 차량의 소음(음향)을 입력받아 음향적 압력변동을 전기적인 신호로 바꾸어 아날로그 전압 신호를 출력하는 마이크로폰(microphone); 상기 마이크로폰로부터 아날로그 전압 신호를 입력받아 A/D 변환후 불필요한 주파수를 필터링하여 없애고, 차량의 속도와 차종, 차량의 유동량, 소음도 등의 1차적인 교통정보를 추출하고 도로 손실 예상치 등 2차적인 부가 정보를 생성하여 교통정보 데이터를 제공하기 위한 교통정보 신호처리부; 및 상기 교통정보 신호처리부의 교통정보 데이터를 저장 및 관리되도록 중앙 통제 센터에 설치하는 도로 정보 DB를 포함하여 구성되고, 도로상의 차량에 대한 교통정보를 얻기 위한 교통정보 시스템에 적용되는 음향을 이용한 교통 감지 장치에 있어서,상기 교통정보 신호처리부는, 상기 마이크로폰으로부터 아날로그 전압 신호를 입력받아 디지털 전압 신호로 변환하기 위한 A/D컨버터; 상기 A/D컨버터로부터 디지털 전압 신호를 입력받아 FFT 변환이나 웨이브릿(Wavelet) 변환을 사용하여 소음(음향) 자료를 분석하기 위한 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부; 상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부로부터 주파수 변환된 자료를 입력받아 교통정보를 분석하기 위해 소음 정보를 주파수별로 분석하고 음압의 크기 정도로 차종을 구분하고, 차량과 마이크로폰의 사이가 제1 위치인 때와 제2 위치인 때의 음압비와 시간지연 또는 도플러 효과를 이용하여 차량의 속도를 측정하는 등의 1차적인 교통정보를 측정하기 위한 음향 데이터 분석부; 및 상기 음향 데이터 분석부로부터 입력된 1차적인 교통정보를 이용하여 도로 손실 예상치 등을 계산하여 2차적인 부가정보를 추출하여 상기 도로 정보 DB로 제공하기 위한 2차 데이터 분석부로 구성되는 음향을 이용한 교통 감지 장치를 제공한다.이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 교통정보 신호처리부는 차량의 속도 검출을 위해 측정 차량의 시각 t1, t2일 때의 음압(P1, P2)을 각각 측정하고 t1 시각에서 거리 r1은 측정되므로 t2 시각에서 거리는함수 관계에 의해 계산하고 tl 시각과 t2 시각 사이의 거리를식에 의해 구하여 차량의 속도를,즉의 함수 관계에 의해 차량의 속도를 계산하는 것이 바람직하다.또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 상기 교통정보 신호처리부는 도플러 효과에 의한 주파수 변화를 식(단, MS: source(차량)의 속도(마하수), θ: 측정점과 source 사이의 각, fa: 측정된 소리의 주파수, fs : 원 source 의 주파수)을 사용하여 차량의 속도를 검출하기 위해 웨이브릿 변환(Wavelet transform)이나 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)에 의하여 원 주파수와 측정된 주파수의 비율(fs/fa)을 구하고, r1 과 r2 사이의 비율에 의해 θ값을 구하여 cosθ값을 계산할 수 있으므로 즉,,도플러 효과를 이용하여 차량의 마하수를 구한 다음 이 값을 이용하여 차량의 속도를 산출하는 것이 바람직하다.또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 상기 교통정보 신호처리부는 차량 대수의 검출을 위해 상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부에서 분석된 차량의 소음 스펙트럼에서 차량의 소음의 최고(peak)치의 갯수를 계산하여 구하거나, 일정 음압(Sound pressure) 이하를 제거하고 남음 부분의 갯수를 계산하는 기법으로 차량의 댓수를 산출하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention, a microphone for outputting an analog voltage signal by receiving the noise (sound) of the vehicle traveling on the road to convert the acoustic pressure fluctuation into an electrical signal; It receives analog voltage signal from the microphone and filters out unnecessary frequencies after A / D conversion, extracts primary traffic information such as vehicle speed, vehicle type, vehicle flow rate, noise level, and adds secondary estimates such as road loss estimates. A traffic information signal processor for generating information and providing traffic information data; And a road information DB installed in a central control center so as to store and manage the traffic information data of the traffic information signal processing unit, and traffic using sound applied to a traffic information system for obtaining traffic information about vehicles on the road. In the sensing device, The traffic information signal processing unit, A / D converter for converting an analog voltage signal from the microphone into a digital voltage signal; An FFT signal processor / Wavelet signal processor for receiving a digital voltage signal from the A / D converter and analyzing noise (acoustic) data using an FFT transform or a wavelet transform; In order to analyze the traffic information by receiving the frequency-converted data from the FFT signal processor / Wavelet signal processor, noise information is analyzed for each frequency, and the vehicle type is classified according to the magnitude of sound pressure, and between the vehicle and the microphone is the first position. An acoustic data analyzer for measuring primary traffic information such as measuring a vehicle speed by using a sound pressure ratio and a time delay or a Doppler effect when the second position is present; And a secondary data analyzer configured to calculate a road loss estimate using primary traffic information input from the acoustic data analyzer, and extract secondary additional information to provide the secondary information to the road information DB. According to an additional aspect of the present invention, the traffic information signal processor measures sound pressures P1 and P2 at the time t1 and t2 of the measurement vehicle to detect the speed of the vehicle, respectively. At time t1, distance r1 is measured, so at time t2, Calculated by the function relationship and the distance between tl time and t2 time Find the speed of the vehicle by the formula ,In other words It is preferable to calculate the speed of the vehicle by a function relationship of. Also, according to another additional aspect of the present invention, the traffic information signal processing unit may calculate the frequency change due to the Doppler effect. Where MS is the speed of the source (vehicle), θ is the angle between the measurement point and the source, fa is the frequency of the measured sound, and fs is the frequency of the original source. The cosθ value can be calculated by obtaining the ratio (fs / fa) between the original frequency and the measured frequency by the Wavelet transform or the Fast Fourier transform, and calculating the value of θ by the ratio between r1 and r2. So that means , It is preferable to calculate the Mach number of the vehicle using the Doppler effect and then calculate the speed of the vehicle using this value. Further, according to another additional aspect of the present invention, the traffic information signal processing unit may be configured to detect the number of vehicles. A technique for calculating the number of peaks of vehicle noise from the noise spectrum of the vehicle analyzed by the FFT signal processor / Wavelet signal processor, or by removing a predetermined sound pressure or less and calculating the number of remaining parts. It is desirable to calculate the number of vehicles.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 음향을 이용한 교통 감지 시스템은 마이크로폰(9), 정보 처리 장치(Signal Processing Unit)인 교통정보 신호처리부(10) 및 중앙 관제 센터로 구성된다.2 is a traffic detection system using sound according to the present invention is composed of a microphone 9, a traffic information signal processing unit 10 which is a signal processing unit, and a central control center.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 음향을 이용한 교통 감지 장치의 시스템은 마이크로폰(9), 교통정보 신호처리부(10) 및 도로 정보 DB(17)로 구성된다.3 is a system of a traffic detection apparatus using sound according to an embodiment of the present invention includes a microphone 9, a traffic information signal processor 10, and a road information DB 17.

상기 교통정보 신호처리부(10)는 A/D컨버터(11), FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12), 음향 데이터 분석부(13) 및 2차 데이터 분석부(14)로 구성된다.The traffic information signal processor 10 includes an A / D converter 11, an FFT signal processor / Wavelet signal processor 12, an acoustic data analyzer 13, and a secondary data analyzer 14.

상기 마이크로폰(microphone)(9)은 도로상을 주행하는 차량의 소음(음향) 자료를 측정하여 아날로그 전압 신호로 변환하여 상기 A/D컨버터(11)로 제공한다.The microphone 9 measures noise (acoustic) data of a vehicle traveling on a road, converts the data into an analog voltage signal, and provides the same to the A / D converter 11.

상기 A/D컨버터(11)는 상기 마이크로폰(9)으로부터 상기 아날로그 전압 신호를 입력받아 디지털 전압 신호로 변환하여 상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12)로 제공한다.The A / D converter 11 receives the analog voltage signal from the microphone 9, converts the analog voltage signal into a digital voltage signal, and provides it to the FFT signal processor / Wavelet signal processor 12.

상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12)는 상기 디지털 전압 신호를 입력받아 불필요한 주파수 대역을 필터링하여 제거하고, 각각의 정보 추출 단위(차량속도, 차종, 유동량)마다 필요한 형태(예, 소음의 크기 변화 형상)로 소음 신호를 가공하여, 상기 음향 데이터 분석부(13)로 제공한다.The FFT signal processing unit / Wavelet signal processing unit 12 receives the digital voltage signal, filters out unnecessary frequency bands, and removes the unnecessary frequency bands, and the shape (eg, noise level) required for each information extraction unit (vehicle speed, vehicle type, flow amount). The noise signal is processed into the sound data analyzing unit 13.

상기 음향 데이터 분석부(13)는 Primary Analyzer로써 상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12)로부터 가공된 소음 신호를 입력받아 두 마이크로폰에서 입력된 소음 신호의 시간지연을 측정하여 차량 속도를 추출하고, 소음 신호의 크기 변화 분석을 통하여 차량의 유동량을 분석하며, 각 소음 신호의 주파수 형상을 비교하여 차종(대형, 중형, 소형)을 구분하고, 그 외 소음신호의 크기를 파악하여 소음도를 추출하는 등의 상기 1차적인 교통정보를 측정하여 상기 2차 데이터 분석부(14)로 제공한다.The acoustic data analysis unit 13 receives the processed noise signal from the FFT signal processing unit / Wavelet signal processing unit 12 as a primary analyzer and measures the time delay of the noise signal input from the two microphones, and extracts the vehicle speed. Analyze the flow of the vehicle by analyzing the change in the noise signal size, compare the frequency shape of each noise signal, classify the vehicle type (large, medium, small), and extract the noise level by grasping the size of the noise signal. The primary traffic information of the measurement is provided to the secondary data analysis unit 14.

상기 2차 데이터 분석부(14)는 Secondary Analyzer로써 상기 1차적인 교통정보를 이용하여 도로 손실 예상치, 속도 위반 등의 2차적인 부가정보를 상기 도로 정보 DB(17)로 제공한다.The secondary data analysis unit 14 provides secondary road information, such as a road loss estimate and a speed violation, to the road information DB 17 using the primary traffic information as a secondary analyzer.

중앙 관제 센터의 관리자가 응용 프로그램에 의해 도로 정보 DB(17)의 교통 정보 상황을 감지하여 적당한 조치를 취한다.The administrator of the central control center detects the traffic information situation of the road information DB 17 by the application and takes appropriate measures.

도 4는 콘덴서 마이크로폰의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual diagram for explaining the principle of a condenser microphone.

상기 마이크로폰(9)은 음향적 압력변동을 전기적 신호로 바꾸는 장치로써 소리를 감지할 수 있는 센서로 사용된다. 이러한 마이크로폰의 원리를 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 많이 사용되는 콘덴서 마이크로폰을 선택하여 설명하겠다.The microphone 9 is a device for converting an acoustic pressure change into an electrical signal and used as a sensor capable of detecting sound. The principle of this microphone is as follows. I will explain the selection of commonly used condenser microphones.

콘덴서 마이크로폰은 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 거리를 둔 양극사이에 (+),(-) 전원을 연결하면, 그 양극사이에 전하가 축척되게 된다. (+),(-) 양극 중한 쪽(B)을 고정하고, 다른 한 쪽(A)을 진동판에 연결하면 소리(음압)에 의한 공기의 진동이 진동판을 진동시키고, 이 진동에 의해 양극 사이의 거리가 변하여 저장된 전하량에 변화가 생기게 되며, 이에 따라 양극사이의 전압이 변화하게 된다. 즉, 소리(음압)가 전기적인 신호로 변하게 되는 것이다.In the condenser microphone, as shown in FIG. 4, when positive and negative power are connected between positively spaced positive poles, charge is accumulated between the positive poles. If one of the positive and negative poles (B) is fixed and the other side (A) is connected to the diaphragm, the vibration of air caused by sound (negative pressure) causes the diaphragm to vibrate. The distance is changed to change the amount of charge stored, and thus the voltage between the anodes is changed. In other words, the sound (sound pressure) is turned into an electrical signal.

상기 음향데이터 분석부(13)에서 차량의 속도 검출을 위해 차량 소음을 시간 축에 대하여 측정하면, 그 결과는 도 5에 도시된 바와 같은 그래프로 표현될 수 있다.When the acoustic data analyzer 13 measures vehicle noise on the time axis to detect the vehicle speed, the result may be represented by a graph as shown in FIG. 5.

도 6은 도로 상황 및 측정된 시간 영역에서의 데이터의 모델링(Modeling)을 나타낸다.6 illustrates modeling of road conditions and measured data in the time domain.

(1) 차량의 속도 측정(1) vehicle speed measurement

ⅰ) 차량과 마이크로폰사이의 가장 가까운 직선거리 r1은 이미 알고 있는 것으로 가정한다(차선에 따라 그 거리가 거의 일정하다고 볼 수 있으므로, 마이크로폰의 설치 거리와 상관있기 때문). 차량에서 발생하는 소음은 소리로서 일정한 속도를 가지고 전파하기 때문에 두 개의 마이크로폰을 차량의 진행 방향에 대하서, 서로 분산시켜 배치할 경우, 소리의 전파 경로의 차이에 따라, 각각의 마이크로폰에서 측정되는 차량의 소음 사이에 시간지연이 발생하게 된다. 이 시간 지연을 측정된 소음에서 추출하고, 이를 이미 알고 있는 마이크로폰 사이의 거리를 이용하여, 차량의 속도를 추출할 수 있게 된다.Iii) The closest straight line distance r1 between the vehicle and the microphone is assumed to be known (since it depends on the distance the microphone is installed, since the distance is almost constant along the lane). Since noise generated from a vehicle propagates at a constant speed as sound, when two microphones are distributed in a direction in which the vehicle travels, the microphones are measured at each microphone according to a difference in sound propagation paths. There is a time delay between the noises. This time delay can be extracted from the measured noise and the speed of the vehicle can be extracted using the distance between the microphones which are already known.

ⅱ) 이론적으로, 소리의 크기, 즉 음압의 크기는 거리에 반비례한다. 이는 이상적인 조건(무반사, 매질에 의한 감쇠가 없다는 등의)일 경우이며, 실제 도로 상황과는 차이가 있다. 그러나, 거리와 음압의 감쇠사이에 어떤 함수 관계가 존재한다고 가정할 수 있으며, 거리의 비율을 음압의 감쇠율 함수로 생각할 수 있다.Ii) In theory, the magnitude of sound, ie the magnitude of sound pressure, is inversely proportional to distance. This is the case under ideal conditions (no reflection, no damping by the medium, etc.), which is different from actual road conditions. However, it can be assumed that some functional relationship exists between the distance and the decay of sound pressure, and the ratio of distance can be considered as a function of the decay rate of sound pressure.

(차량의 속도 측정 방법1)(Measurement speed of vehicle 1)

ⅰ) 음압(Sound pressure) P1 과 P2의 비율에 의해 거리 r1과 r2의 비율을 구한다.Ⅰ) Find the ratio of distance r1 and r2 by the ratio of sound pressure P1 and P2.

즉, In other words,

ⅱ) r1 은 이미 알고 있으므로 r2를 구할 수 있다.Ii) Since r1 is already known, r2 can be found.

ⅲ) r1 과 r2를 알 수 있으므로, 피타고라스의 정리에 의해, 시간 t1 과 t2 사이에 자동차가 진행한 거리 r3를 구할 수 있다.I) Since r1 and r2 are known, the distance r3 traveled by the car between the times t1 and t2 can be obtained by the Pythagorean theorem.

ⅳ) 속도는 시간과 거리의 함수이며, 시간과 거리 모두를 구하였으므로 속도를 구할 수 있다.속도) Velocity is a function of time and distance, and since both time and distance are found, velocity can be found.

, 정리하면, 마이크로폰과 음원인 차량 사이에 지리적 관계를 설정할 경우, 이에 각각의 마이크로폰에 의해 측정되는 차량의 음압 P1 과 P2의 관계가 성립한다. 즉, 측정된 마이크로폰의 신호 사이에 시간 지연 D 가 있으며, 이는 두 신호의 상관관계를 알아봄으로써 쉽게 구할 수 있다. 시간지연을 측정할 때는 마이크로폰을 통해 수집된 2개의 소음 신호는 소음의 크기를 계산하는 필터에 의해 두 신호의 상호 상관관계 함수로 변환되며, 다음의 이론에 의해, 시간 지연을 구하게 된다.즉, 두 음압의 상관관계 함수는 둘 중 하나의 자기 상관관계 함수를 시간축에 대해 평행이동 시킨 것과 같으며, 이를 이용하여 시간 지연을 얻어낼 수 있다.상기와 같은 과정에 의해 두 신호의 상관관계를 이용하여 두 신호 사이의 시간지연 D를 찾으면, 측정된 소음 신호를 발생시킨 음원 즉, 차량의 속도를 측정할 수 있게 된다. , In summary, when establishing a geographical relationship between the microphone and the vehicle that is the sound source, the relationship between the sound pressures P1 and P2 of the vehicle measured by each microphone is established. That is, there is a time delay D between the measured microphone signals, which can be easily obtained by looking at the correlation between the two signals. When measuring time delay, the two noise signals collected through the microphone are converted into a cross-correlation function of the two signals by a filter that calculates the magnitude of the noise, and the following theory finds the time delay. The correlation function of the two sound pressures is the same as that of one of the two autocorrelation functions in parallel with respect to the time axis, and a time delay can be obtained by using the correlation function of the two signals. When the time delay D between the two signals is found, the speed of the vehicle, that is, the sound source generating the measured noise signal, can be measured.

도 7은 주파수 축에서 본 차량 소음 스펙트럼의 모델링을 설명한 그래프를나타낸다.7 shows a graph illustrating the modeling of the vehicle noise spectrum viewed from the frequency axis.

(차량의 속도 측정 방법2)(Vehicle speed measurement method 2)

ⅰ) 도플러 효과에 의한 주파수 변화를 식으로 나타내면 다음과 같다.I) The frequency change due to the Doppler effect is expressed as follows.

(단, MS : source(차량)의 속도(마하수), θ: 측정점과 source 사이의 각,Where MS is the speed of the source (Mach number), θ is the angle between the measuring point and the source,

fa: 측정된 소리의 주파수, fs : 원 source 의 주파수)fa: frequency of the measured sound, fs: frequency of the original source)

따라서, 우리는 원 주파수와 측정된 주파수 사이의 비율과, θ를 알게 되면, 속도를 알 수 있다.Thus, if we know the ratio between the original frequency and the measured frequency, and θ, we can know the speed.

ⅱ) 원 주파수와 측정된 주파수의 비율은, 웨이브릿 변환(wavelet transform) 이나, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 이용하여 구할 수 있다.(단, 원 주파수의 값은, 음압의 값이 최고인 값으로 한다, 왜냐하면, 그때가 마이크로폰과 가장 가까운 위치에 있으며, 따라서, θ의 값이 90 도가 되는 지점이기 때문이다.)Ii) The ratio of the original frequency and the measured frequency can be obtained by using a wavelet transform or a fast Fourier transform. However, the value of the original frequency is the highest at the sound pressure. Value, because it is at the closest position to the microphone, and thus the value of θ becomes 90 degrees.)

ⅲ) θ값의 경우는 방법1에서와 같이 r1 과 r2 사이의 비율을 구할 수 있으므로, cosθ 값을 구할 수 있다.I) In the case of θ value, as in Method 1, the ratio between r1 and r2 can be obtained, so that the cosθ value can be obtained.

ⅳ) 따라서, 도플러 효과를 이용 차량의 마하수를 구할 수 있으며, 이를 이용하여 차량의 속도를 구할 수 있다.Iii) Therefore, the Mach number of the vehicle can be obtained using the Doppler effect, and the speed of the vehicle can be obtained using the Doppler effect.

(2) 차량 대수의 검출(2) detection of the number of vehicles

차량 대수의 검출은 차량 소음을 사용하여 차량의 소음의 최고(peak)치의 개수를 계산하여 구하거나, 일정 음압(Sound pressure) 이하를 제거하고 남음 부분의 개수를 계산하는 방법으로 검출할 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에서 차량 대수의 검출을 위해 차량 소음을 시간 축에 대하여 측정하되 일정 크기 이하는 필터링하여 제거한 상태의 결과의 예를 나타내는 그래프이다.좀더 상세히 설명하면, 차량 대수의 검출은 차량 소음의 에너지 형상의 시간에 따른 지역적 최고점들을 찾음으로써 검출하게 된다. 즉, 차량이 지나갈 경우 그에 따라 마이크로폰에서 수집되는 소음의 에너지도 차량이 마이크로폰에 점점 접근함에 따라 커지며, 가장 근접했을 때 가장 크고, 다시 멀어짐에 따라 작아지게 되는 형상을 가지게 된다. 따라서, 이 각각의 형상을 찾음으로써 차량 대수 검출이 가능하다.먼저, 차량 소음 신호에서 에너지를 찾아내고, 이 찾아낸 에너지 값을 저주파통과필터를 통하여 부드럽게 하여, 차량이 지나갈 경우의 소음에너지의 형상을 찾아내기 쉽도록 한다. 차량 소음에너지의 형상이면, 가져야 하는 지역적 최고점을 측정된 차량 소음에너지의 시간 변화량을 계산하고, 그 변화량이 0이 되는 점을 찾음으로써, 차량 소음 에너지 형상을 찾아내게 된다.그러나, 이렇게 할 경우, 차량 소음에 의한 것이 아닌 다른 소음 성분에 의한 지역적 최고점도 찾게 됨으로, 이를 방지하기 위해, 그 변화량의 값이 일정한 값이 넘어간 다음에 발생하는 변화량이 0이 되는 지점을 지역적 최고점으로 한다. 즉, 그 값이 기준치에 미달하는 변화량이 0 이 되는 지점들을 제외한 점 만을 차량 소음에 의한 지역적 최고점으로 생각하며, 이의 개수를 계산하여, 차량의 대수를 파악하게 된다.The number of vehicles can be detected by calculating the number of peaks of the noise of the vehicle using the vehicle noise, or by detecting a number of remaining portions by removing the sound pressure or less. FIG. 8 is a graph illustrating an example of a result of a state in which vehicle noise is measured about a time axis for detecting the number of vehicles, but less than a predetermined size is filtered out in an embodiment of the present invention. Detection is by detecting local peaks over time in the energy shape of vehicle noise. That is, when the vehicle passes by, the energy of the noise collected by the microphone is also increased as the vehicle approaches the microphone, which is the largest when the vehicle is closest and becomes smaller as the vehicle moves further away. Therefore, the number of vehicles can be detected by finding each shape. First, the energy is found from the vehicle noise signal, and the found energy value is smoothed through the low-pass filter, so that the shape of the noise energy when the vehicle passes. Make it easy to find. If it is the shape of the vehicle noise energy, the shape of the vehicle noise energy is found by calculating the time variation of the measured vehicle noise energy at the local peak that should be obtained and finding the point where the change amount is zero. Local peaks are also found by other noise components rather than by vehicle noise. To prevent this, the local peak is a point where the amount of change occurring after the value of the change amount exceeds a certain value becomes zero. That is, only the points except for the point where the value of the change is less than the reference value is 0 is considered as the local highest point due to the vehicle noise, and the number of them is calculated to determine the number of vehicles.

(3) 대략적인 차종의 검출(3) approximate vehicle model detection

일반적으로 차량의 소음은 차종에 따라 주파수 특성을 가지고 있기 때문에, 소음도의 크기 및 그 주파수 특성을 이용하여 차종(대형/중형/소형)을 분류할 수 있다.In general, since the noise of a vehicle has a frequency characteristic according to the vehicle type, the vehicle type (large / medium / small) can be classified using the magnitude of the noise level and the frequency characteristic thereof.

(4) 도로 주변 소음 감시(4) road noise monitoring

소음의 음압(Sound Pressure)을 알고 있으므로, 도로 주변 소음의 최대(peak)치 및 평균치를 구할 수 있다.Knowing the sound pressure of the noise, the peak and average values of the noise around the road can be obtained.

상기 2차 데이터 분석부(14)는 상기 교통정보 신호처리부(signal processing unit)(10)에 꼭 필요한 부분은 아니며, 상기 마이크로폰(microphone)(9)이 위치한 현장에 있어야 할 필요가 없는 부분이다. 상기 음향데이타 분석부(13)는 상기 마이크로폰(9)에서 측정되는 데이타의 모든 부분이 다 있어야 처리 가능한 정보를 처리하는 반면, Secondary Analyzer인 상기 2차 데이터 분석부(14)는 Primary Analyzer인 상기 음향 데이터 분석부(13)에서 얻어진 차량의 속도, 차량의 유동량, 차종 등의 몇 가지 간단한 정보를 이용하여 도로의 상황을 파악하는 장비이다.The secondary data analysis unit 14 is not a necessary part of the traffic information signal processing unit 10, and is a part which does not need to be located at the site where the microphone 9 is located. The acoustic data analyzing unit 13 processes information that can be processed only when all parts of the data measured by the microphone 9 are complete, whereas the secondary data analyzing unit 14 which is a secondary analyzer is the primary analyzer. It is a device which grasps the situation of the road using some simple information, such as the speed of the vehicle, the flow amount of the vehicle, and the model of the vehicle, obtained by the data analyzing unit 13.

따라서, 센서로써 가격이 저렴한 마이크로폰을 이용하여 차량의 소음(음향) 자료를 측정하여 차량의 속도와 차종, 차량의 유동량 등의 1차적인 교통정보를 추출하고 도로 손실 예상치 등 2차적인 부가 정보를 생성하여 교통정보 데이터를 도로 정보 데이터베이스에 저장함으로써 도로 교통정보를 쉽게 파악할 수 있다.Therefore, by measuring the noise (acoustic) data of the vehicle using a low-cost microphone as a sensor, it extracts the primary traffic information such as the speed of the vehicle, the type of vehicle, and the flow of the vehicle, and collects secondary additional information such as the estimated road loss. By generating and storing the traffic information data in the road information database, the road traffic information can be easily identified.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 음향을 이용한 교통 감지 장치는 센서로써 가격이 저렴한 마이크로폰을 이용하여 차량의 소음(음향) 자료를 측정하여 차량의 소음으로부터 차량의 속도와 차종, 차량의 유동량 등의 1차적인 교통정보를 추출하고 도로 손실 예상치등 2차적인 정보를 생성하여 교통정보 데이터를 도로 정보 데이터베이스에 저장함으로써 도로 교통정보를 쉽게 파악할 수 있다.As described above, the traffic detection apparatus using the sound according to the present invention measures the noise (acoustic) data of the vehicle using a low-cost microphone as a sensor to measure the speed and type of vehicle, the flow rate of the vehicle, etc. from the noise of the vehicle. The road traffic information can be easily grasped by extracting the primary traffic information and generating secondary information such as the estimated road loss and storing the traffic information data in the road information database.

또한, 교통 감지 시스템의 설치 및 유지보수 비용이 저렴하며 도로상의 교통 정보 이외에 차량 소음으로부터 소음 환경 감시 시스템으로써의 도로 주변의 소음도 등을 측정할 수 있어 별도의 소음 측정 장비의 추가 없이 도로 주변의 소음을 감시할 수 있고 다른 유용한 정보를 얻을 수 있으며, 향후 분석 기술이 발전하게 될 경우 마이크로폰 등의 외적 센서 장비의 교체 없이 소프트웨어 교체만으로 성능을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the installation and maintenance cost of the traffic detection system is inexpensive, and in addition to the traffic information on the road, the noise level around the road can be measured from the vehicle noise as a noise environment monitoring system. It is possible to monitor and obtain other useful information, and if the analysis technology is to be developed in the future, it is possible to improve the performance by simply replacing the software without replacing external sensor equipment such as a microphone.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (7)

도로상을 주행하는 차량의 소음(음향)을 입력받아 음향적 압력변동을 전기적인 신호로 바꾸어 아날로그 전압 신호를 출력하는 마이크로폰(microphone)(9); 상기 마이크로폰(9)로부터 아날로그 전압 신호를 입력받아 A/D 변환후 불필요한 주파수를 필터링하여 없애고, 차량의 속도와 차종(대형, 중형, 소형), 차량의 유동량, 소음도 등의 1차적인 교통정보를 추출하고 도로 손실 예상치 등 2차적인 부가 정보를 생성하여 교통정보 데이터를 제공하기 위한 교통정보 신호처리부(10); 및 상기 교통정보 신호처리부(10)의 교통정보 데이터를 저장 및 관리되도록 중앙 통제 센터에 설치하는 도로 정보 DB(17)를 포함하여 구성되고, 도로상의 차량에 대한 교통정보를 얻기 위한 교통정보 시스템에 적용되는 음향을 이용한 교통 감지 장치에 있어서,A microphone 9 for receiving a noise (sound) of a vehicle traveling on a road and converting an acoustic pressure change into an electrical signal and outputting an analog voltage signal; It receives analog voltage signal from microphone 9 and filters out unnecessary frequency after A / D conversion, and removes primary traffic information such as vehicle speed, vehicle type (large, medium, small), flow volume of vehicle, noise level, etc. A traffic information signal processor 10 for extracting and generating secondary additional information such as an estimated road loss and providing traffic information data; And a road information DB 17 installed in a central control center to store and manage the traffic information data of the traffic information signal processing unit 10, the traffic information system for obtaining traffic information for vehicles on the road. In the traffic detection device using the applied sound, 상기 교통정보 신호처리부(10)는, 상기 마이크로폰(9)으로부터 아날로그 전압 신호를 입력받아 디지털 전압 신호로 변환하기 위한 A/D컨버터(11); 상기 A/D컨버터(11)로부터 디지털 전압 신호를 입력받아 FFT(Fast Fourier Transform) 변환이나 웨이브릿(Wavelet) 변환을 사용하여 소음(음향) 자료를 분석하기 위한 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12); 상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12)로부터 주파수 변환된 자료를 입력받아 교통정보를 분석하기 위해 소음 정보를 주파수별로 분석하고 음압의 크기 정도로 차종(대형/중형/소형)을 구분하고, 차량과 마이크로폰(9)의 사이가 제1 위치인 때와 제2 위치인 때의 음압비 및 시간 지연 또는 도플러 효과를 이용하여 차량의 속도를 측정하는 등의 1차적인 교통정보를 측정하기 위한 음향 데이터 분석부(13); 및 상기 음향 데이터 분석부(13)로부터 입력된 1차적인 교통정보를 이용하여 도로 손실 예상치 등을 계산하여 2차적인 부가정보를 추출하여 상기 도로 정보 DB(17)로 제공하기 위한 2차 데이터 분석부(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치.The traffic information signal processor 10 includes: an A / D converter 11 for receiving an analog voltage signal from the microphone 9 and converting the analog voltage signal into a digital voltage signal; An FFT signal processor / Wavelet signal processor 12 for receiving a digital voltage signal from the A / D converter 11 and analyzing noise (acoustic) data using a fast fourier transform (FFT) or wavelet transform ); In order to analyze the traffic information by receiving the frequency-converted data from the FFT signal processing unit / Wavelet signal processing unit 12, noise information is analyzed for each frequency, and the vehicle type (large / medium / small / small) is classified according to the magnitude of the sound pressure. Acoustic data analysis for measuring primary traffic information such as measuring the speed of the vehicle using sound pressure ratio and time delay or Doppler effect between the microphones 9 at the first position and at the second position Part 13; And secondary data analysis for calculating road loss estimates using primary traffic information input from the acoustic data analysis unit 13, extracting secondary additional information, and providing the secondary additional information to the road information DB 17. Traffic detection device using the sound, characterized in that the unit (14). 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교통정보 신호처리부(10)는 차량의 속도 검출을 위해 측정 차량의 시각 t1, t2일 때의 음압(P1, P2)을 각각 측정하고 t1 시각에서 거리 r1은 측정되므로 t2 시각에서 거리는함수 관계에 의해 계산하고 tl 시각과 t2 시각 사이의 거리를식에 의해 구하여 차량의 속도를,즉의 함수 관계에 의해 차량의 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치.The traffic information signal processing unit 10 measures sound pressures P1 and P2 at the time t1 and t2 of the measurement vehicle to detect the speed of the vehicle, respectively, and the distance r1 is measured at the time t1. Calculated by the function relationship and the distance between tl time and t2 time Find the speed of the vehicle by the formula ,In other words Traffic detection apparatus using the sound, characterized in that for calculating the speed of the vehicle by the function relationship. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교통정보 신호처리부(10)는 도플러 효과에 의한 주파수 변화를 식(단, MS: source(차량)의 속도(마하수), θ: 측정점과 source 사이의 각, fa: 측정된 소리의 주파수, fs : 원 source 의 주파수)을 사용하여 차량의 속도를 검출하기 위해 웨이브릿 변환(Wavelet transform)이나 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)에 의하여 원 주파수와 측정된 주파수의 비율(fs/fa)을 구하고, r1 과 r2 사이의 비율에 의해 θ값을 구하여 cosθ값을 계산할 수 있으므로 즉,,도플러 효과를 이용하여 차량의 마하수를 구한 다음 이 값을 이용하여 차량의 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치.The traffic information signal processor 10 formulates a frequency change due to the Doppler effect. Where MS is the speed of the source (vehicle), θ is the angle between the measurement point and the source, fa is the frequency of the measured sound, and fs is the frequency of the original source. The cosθ value can be calculated by obtaining the ratio (fs / fa) between the original frequency and the measured frequency by the Wavelet transform or the Fast Fourier transform, and calculating the value of θ by the ratio between r1 and r2. So that means , The Mach number of the vehicle is calculated using the Doppler effect, and then the speed of the vehicle is calculated using this value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교통정보 신호처리부(10)는 차량 대수의 검출을 위해 상기 FFT신호처리부/Wavelet신호처리부(12)에서 분석된 차량의 소음 스펙트럼에서 차량의 소음의 최고(peak)치의 갯수를 계산하여 구하거나, 일정 음압(Sound pressure) 이하를 제거하고 남음 부분의 갯수를 계산하는 기법으로 차량의 댓수를 산출하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 교통 감지 장치.The traffic information signal processing unit 10 calculates and obtains the number of peak values of the vehicle noise from the noise spectrum of the vehicle analyzed by the FFT signal processing unit / Wavelet signal processing unit 12 to detect the number of vehicles, or Traffic detection device using the sound, characterized in that to calculate the number of vehicles by removing the predetermined sound pressure (Sound pressure) or less and the number of remaining parts. 삭제delete
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