KR100433293B1 - 전도성 고무를 이용한 차량감지센서 및 차종분류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전도성고무를 이용한 차량감지센서 및 차종분류장치에 관한 것으로, 차륜에 의한 답압을 전달하는 답판; 답판의 내부에 위치하고 전도성고무로 된 평형접점들로 구성되어 차량의 하중에 의해서 온되는 평형접점스위치부를 포함하므로, 차량감지센서를 전도성고무로된 평형접점으로 구성하여 차량의 하중으로 눌림을 당해도 내구성이 강하므로 유지보수비용 등을 절감할 수 있고 생산공정도 단순해진다.

Description

전도성 고무를 이용한 차량감지센서 및 차종분류장치{Car-sensor using conductive rubber and apparatus for classifying car type thereof}

본 발명은 차량의 축수를 판별하여 차종을 분류하는 장치에 관한 것으로, 특히 도로의 폭 방향으로 답판을 배열하고 차량감지센서를 그 답판내부에 위치시켜 차량의 축수를 측정하여 차종을 분류하는 차종분류장치에 관한 것이다.

차종분류장치는 차량의 분리, 통과 대수 또는 통행 차량의 차종을 자동적으로 판별함과 동시에 출구 차선의 요금터미널이나 차선 제어장치 또는 입구 차선의 자동통행권 발행기로 차종에 관한 데이터를 알려주는 장치로써, 차량을 감지하는 감지센서부내의 평형접점이 단락(short)될 때의 신호를 제어부에 전달하는 역할을 하고 있으며, 도 1은 차량의 하중에 의해서 차량을 감지하는 차량감지센서를 나타내는 도면으로, 도 1의 (a)는 PET필름으로 간격을 유지하면서 전도성의 스테인레스판을 상/하판평형접점으로 하는 스위치를 나타내고 도 1의 (b)는 차량을 감지하기 위해서 고무로 된 답판 내부에 4개의 평형접점스위치(S1, S2, S3 및 S4)를 장착한도면을 나타낸다.

기존의 평형접점은 스테인레스(stainless)판에 PET(polyethylene terephthalate resin, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지)필름을 붙인 형태이다. 평형접점이 단락(short) 또는 개방(open)동작을 원활히 하기 위해서는 일정한 간격(gap)이 있어야 하는데, 이 간격의 유지를 위해서 PET필름이 필요하다. PET필름을 일정한 간격으로 길게 자르는 작업이나, 스테인레스판에 PET필름을 접착하는 방법은 사람의 손이 많이 가는 작업이다. 또한 PET필름이 얇기 때문에 그 간격을 유지하기에는 어려움이 많이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 문제점들을 해결하기 위해서 전도성고무로 이루어진 평형접점으로 차량을 감지하는 차량감지센서 및 차량을 감지한 신호를 입력받아 차종을 분류하는 차종분류장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 차량의 하중에 의해서 차량을 감지하는 차량감지센서를 나타내는 도면으로, 도 1의 (a)는 PET필름으로 간격을 유지하면서 전도성의 스테인레스판을 상/하판평형접점으로 하는 스위치를 나타내고 도 1의 (b)는 차량을 감지하기 위해서 고무로 된 답판 내부에 4개의 평형접점스위치를 장착한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 차종분류장치에 대한 블록도를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량감지센서의 전도성고무로 이루어지는 평형접점을 고무답판내에 형성하기 위한 금형을 나타내는 도면으로, 도 3의 (a)는 답판내부에 들어가는 금형의 정면도를 나타내고, 도 3의 (b)는 금형에 대한 사시도를 나타낸다.

도 4의 (a)는 금형의 상하면(420)에 전도성고무로 된 상/하판평형접점(430 및 440)를 울려놓는 과정을 나타내고, 도 4의 (b)는 금형의 상하면(420)에 상/하판평형접점(430 및 440)이 올려져 있는 정면도를 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 차량감지센서의 전도성고무로 이루어진 평형접점이 답판내부에 설치되어 4개의 평형접점으로 구성되는 평형접점스위치부를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 차량감지센서에 대한 구성도를 나타내는 도면으로, 도 6의 (a)는 차량감지센서의 평면도를 나타내고 도 6의 (b)는 도6의 (a)의 참조번호 610의 원내에 대한 단면도를 나타낸다.

도 7의 (a)는 차량이 진행할 때의 신호로써 평형접점스위치 S1 내지 S4가 순차적으로 단락되어 발생되는 신호를 나타내고, 도 7의 (b)는 역순으로 단락되어 신호를 발생하는 도면이다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 차량감지센서는, 차륜에 의한 답압을 전달하는 답판;상기 답판의 내부에 위치하고 전도성고무로 된 평형접점들로 구성되어 차량의 하중에 의해서 온되는 평형접점스위치부를 포함한다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 차종분류장치는, 차륜에 의한 답압을 전달하는 답판; 및 상기 답판의 내부에 위치하고 전도성고무로 된 평형접점들로 구성되어 차량의 하중에 의해서 온되는 평형접점스위치부를 포함하는 차량감지센서;상기 답판에 인가된 답압으로 눌리게 되는 평형접점스위치부에 의해서 발생되는 전기적인 신호를 입력받아 차량의 하중으로 눌림을 당하는 평형접점들의 눌림순서를 파악하여 상기 차량의 축수를 산출하는 판별부를 포함한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차종분류장치(200)에 대한 블럭도를 나타내는 도면으로, 유료도로를 통과하는 차량으로부터 차종에 따른 통행요금징수를 하기 위한 통행료징수장치(201)와 연결되어 있다.

차량감지센서(210)에서 차량의 하중에 의한 눌림으로 평형접점이 단락되어 발생한 신호를 수신한 판별부(220)는 진입한 차량의 축수를 판별하여 신호를 출력하면, 주제어부(240)는 광센서(230)에서 차량의 답판 점유여부를 확인하는 신호를 확인하고 차량이 답판을 점유하고 있을 동안을 한대의 차량으로 인식하여 차량감지센서(210)의 차량에 의한 눌림여부로 그 차량의 축수를 판별하고, 판별부(220)부터 수신한 축수를 판별한 신호에서 차종을 판별하여 통행요징수장치(201)로 전송하게 된다. 주제어부(240)에는 각종 차량에 대한 축수에 따른 차종을 데이터베이스화하여 저장하고 있고 판별부(220)로부터 수신한 신호에 해당하는 차종을 검색하여 통행료징수장치(201)로 전송하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 차량감지센서의 전도성고무로 이루어지는 평형접점을 고무답판내에 형성하기 위한 금형을 나타내는 도면이다.

도 3의 (a)는 답판내부에 들어가는 금형의 정면도를 나타내고, 금형의 모양은 양측면(310)은 원형으로 제작하고 중앙면(320)은 상/하판평형접점간의 간격을유지하기 위한 두께t를 가진 평평한 모양으로 제작된다. 도 3의 (b)는 금형에 대한 사시도를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량감지센서의 전도성고무로 이루어진 평형접점의 제작과정을 나타내는 도면으로, 도 4의 (a)는 금형의 상하면(4200에 전도성고무로 된 상/하판평형접점(430 및 440)을 올려놓는 과정을 나타내고, 도 4의 (b)는 금형의 상하면(420)에 상/하판평형접점(430 및 440)이 올려져 있는 정면도를 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 차량감지센서의 전도성고무로 이루어진 평형접점이 답판내부에 설치되어 4개의 평형접점으로 구성되는 평형접점스위치부를 나타내는 도면이다.

도 5의 (a)는 가류기에서 고온압착하기 위해서 금형과 그 위에 올려진 전도성고무를 일반고무로 씌운 모양을 나타내는 도면이다.

도 5의 (b)는 도 5의 (a)를 일정한 시간동안 가류작업을 한 후에 금형을 제거하고 4개의 평형접점스위치가 형성된 것을 나타내는 도면이다. 금형을 제거한 부분(510)은 상판평형접점과 하판평형접점간에 빈 공간으로 남게 되어 상판평형접점과 하판평형접점간에 일정한 간격을 유지할 수 있고 금형을 제거한 부분(510) 중에서 원형부분은 차량의 하중의 인가유무에 따라서 고무에 인장력 및 복원력을 줄 수 있도록 설계된 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 차량감지센서에 대한 구성도를 나타내는 도면으로, 도 6의 (a)는 차량감지센서의 평면도를 나타내고 도 6의 (b)는 도6의 (a)의 참조번호 610의 원내에 대한 단면도를 나타낸다.

차량이 진행하면 차량의 진행방향으로 순차적으로 4개의 평형접점 S1, S2, S3 및 S4가 평형접점 S1부터 단락이 되고 결국 S1 → S2 → S3 → S4의 순서대로 단락이 발생한다. 반대로 차가 후진할 때에는 S4 → S3 → S2 → S1로 단락이 발생된다. 그러면 그 데이터들을 가지고 차량의 전후진을 판별 할 수 있다.

또한 차량의 축수를 측정할 수 있는데, S1 → S2 → S3 → S4가 한번 발생하면 1축이 발생된 것이므로 2축, 3축 등의 측정 가능하므로 축수에 따른 차종분류가 가능하다. 즉, 차량의 바퀴가 S1 → S2 → S3 → S4의 순서로 한 번 통과한 때를 1축으로 하고 반대로 S4 → S3 → S2 → S1의 순서로 신호가 발생해도 1축으로 계산된다. 이렇게 하여 차축의 수를 계산할 수 있다.

도 6의 (b)에서 스위치 S1은 차량의 하중으로 상판평형접점과 하판평형접점 간에 단락이 발생한 상태를 나타내고 차량이 답판(620) 위를 진행함으로써 평형접점스위치부(630)의 각 스위치들(S1, S2, S3 및 S4)은 단락되고 차량이 통과한 후에 복원되어 개방(open)상태가 된다. 전도성 고무는 일반적으로 전도성고무의 전체길이와 무관하게 수 Ω의 저항값을 나타낼 수 있어 구형상의 어려움을 제거할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 차량감지센서의 평형접점스위치에서 발생하는 신호를 나타내는 도면으로, 도 7의 (a)는 차량이 진행할 때의 신호로써 평형접점스위치 S1 내지 S4가 순차적으로 단락되어 발생되는 신호를 나타내고, 도 7의 (b)는 역순으로 단락되어 신호를 발생하는 도면이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 차량감지센서의 평형접점들의 간격을 유지하기 위해서 금형을 만들어서 표준화하여 간격유지관리의 용이성을 가지고 평형접점을 전도성고무로 만들어 높은 인장력과 복원력으로 간격을 복원시킬수 있어 내구성을 높일 수 있다. 또한 제작과정이 간단하여 원가절감효과 및 제작의 능률성을 가져온다.

Claims (5)

1. 차륜에 의한 답압을 전달하는 답판; 및

   상기 답판의 내부에 위치하고 전도성고무로 된 평형접점들로 구성되어 차량의 하중에 의해서 온되는 평형접점스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량감지센서.
2. 제 1항에 있어서, 상기 평형접점스위치부는

   적어도 2개 이상의 평형접점들로 구성되고 상기 평형접점들은 전도성고무로 된 상판평형접접 및 하판평형접점으로 소정의 간격을 두고 분리되고 상기 상판평형접점이 차량의 하중으로 눌림을 당하면 상기 하판평형접점에 단락되어 전기신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량감지센서.
3. 제 1항에 있어서, 상기 평형접점스위치부는

   전도성고무의 상판평형접점과 전도성을 띈 금속체의 하판평형접점으로 구성되어 상기 상판평형접점이 하중에 의해서 눌림으로서 전기적인 신호를 발생하는 것을 특지으로 하는 차량감지센서.
4. 차륜에 의한 답압을 전달하는 답판; 및 상기 답판의 내부에 위치하고 전도성고무로 된 평형접점들로 구성되어 차량의 하중에 의해서 온되는 평형접점스위치부를 포함하는 차량감지센서; 및

   상기 답판에 인가된 답압으로 눌리게 되는 평형접점스위치부에 의해서 발생되는 전기적인 신호를 입력받아 차량의 하중으로 눌림을 당하는 평형접점들의 눌림순서를 파악하여 상기 차량의 축수를 산출하는 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차종분류장치
5. 제 4항에 있어서,

   상기 차량에 의한 상기 답판의 점유여부를 확인하는 신호를 발생하는 광센서부; 및

   상기 판별부 또는 광센서부로부터 발생되는 신호를 입력받아 차종을 분류하는 주제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차종분류장치.