KR100510115B1 - 차량 검출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로상에 차량의 통과 여부를 검출하기 위한 차량검출장치에 관한 것으로, 소정의 간격을 두고 수직방향으로 복수의 발광부와 수광부가 교대로 설치되어 있는 제1센서부; 상기 제1센서의 발광부의 광신호를 수신하는 수광부와 상기 제1센서부의 수광부로 광을 발광하는 발광부가 설치되어 있는 제2센서부; 및 상기 제1 및 제2센서부의 발광부와 수광부가 서로 상응하게 동작하도록 제어하여, 상기 제1센서의 발광부에서 발광한 광이 그에 대응하는 상기 제2센서의 수광부에 수신되는지, 그리고 상기 제2센서의 발광부에서 발광한 광이 그에 대응하는 상기 제1센서의 수광부에 수신되는지에 따라 상기 제1센서부와 상기 제2센서부 사이의 검출공간에 차량이 통과하는 지의 여부를 검출하는 제어부를 구비하며, 상기 제1 및 제2센서부의 적어도 일부분의 발광부와 수광부 간의 상호 간격은 제1간격으로 설치되는 한편 다른 부분은 상기 제1간격보다 큰 제2간격으로 설치되는 것을 특징으로 하여, 센서부의 광축 간의 거리를 다양하게 함으로써, 폭이 좁은 물체가 검출공간을 통과하더라도 이를 정확하게 검출할 수 있다.

Description

차량 검출 장치 {Apparatus for detecting vehicle}

본 발명은 도로상에 차량의 통과 여부를 검출하기 위한 차량검출장치에 관한 것으로, 특히 폭이 좁은 물체도 검출할 수 있는 차량검출장치에 관한 것이다.

차량검출장치는 유료도로의 요금 징수와 관련한 자동화 또는 무인화를 위한 장치로서, 도로 양측에 센서부를 설치하고 센서부에는 복수의 발신/수신 광전센서를 일정한 간격으로 배치하여 차량의 통과에 따른 온/오프 상태를 검출하여 차량의 통과여부를 검출한다.

종래에 광센서를 이용하여 차량의 통과 여부를 검출하는 장치에서는 광축간의 거리가 소정의 간격으로 일정하게 설치되어 있다. 그러나, 검출 대상의 차량 중에서는 그 폭이 넓거나 좁은 경우도 있는데, 종래에는 일괄적으로 하나의 광축 거리만으로 센서부를 구성하고 있어 특히 폭이 좁은 물체를 검출하는데는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 폭이 좁은 물체도 검출할 수 있는 차량검출장치를 제공하는 것이다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 차량검출장치는, 소정의 간격을 두고 수직방향으로 복수의 발광부와 수광부가 교대로 설치되어 있는 제1센서부; 상기 제1센서의 발광부의 광신호를 수신하는 수광부와 상기 제1센서부의 수광부로 광을 발광하는 발광부가 설치되어 있는 제2센서부; 및 상기 제1 및 제2센서부의 발광부와 수광부가 서로 상응하게 동작하도록 제어하여, 상기 제1센서의 발광부에서 발광한 광이 그에 대응하는 상기 제2센서의 수광부에 수신되는지, 그리고 상기 제2센서의 발광부에서 발광한 광이 그에 대응하는 상기 제1센서의 수광부에 수신되는지에 따라 상기 제1센서부와 상기 제2센서부 사이의 검출공간에 차량이 통과하는 지의 여부를 검출하는 제어부를 구비하며, 상기 제1 및 제2센서부의 적어도 일부분의 발광부와 수광부 간의 상호 간격은 제1간격으로 설치되는 한편 다른 부분은 상기 제1간격보다 큰 제2간격으로 설치되는 것을 특징으로 한다. 바람직하기로는, 상기 제1 및 제2센서부의 하단부에 있는 발광부와 수광부가 상기 제1간격으로 설치되며, 상기 제1간격은 견인차의 견인봉의 두께보다 작게 설정된다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량검출장치의 센서부의 예를 도시한 것이다. 센서부는 수직 아래 방향으로 발광부-수광부의 순서로 차례대로 배열되어 설치된 A-타입 센서부(11)와 A-타입 센서부(11)의 발광부와 수광부에 대응하여 수직 아래 방향으로 수광부-발광부의 순서로 차례대로 배열되어 설치된 B-타입 센서부(13)로 구성된다. 그럼으로써, A-타입 센서부(11)의 발광부와 B-타입 센서부(13)의 수광부가 하나의 광축을 이루거나 B-타입 센서부(13)의 발광부와 A-타입 센서부(11)의 수광부가 하나의 광축을 이루게 된다. 통상적으로 4쌍의 발광부-수광부가 하나의 보드에 장착된다. 따라서, 도 1의 예에서는, 각 센서부(11 또는 13)는 32쌍의 발광부-수광부가 8장의 보드로 구성되어 있다.

A-타입 센서부(11)와 B-타입 센서부(13)의 사이에 형성된 검출공간에 차량이 통과하는지의 여부를 검출하는 방법에 대하여 설명한다. 각 광축 단위로 광의 송수신이 이루어지는 지를 판별하기 위하여 일정한 주기를 갖고 시간 순차적으로 발광부에서 광을 송신하게 된다. 예를 들어, 제1번 광축에서 A-타입 센서부(11)의 최하단 발광부에서 B-타입 센서부(13)의 최하단 수광부로 광을 전송(T1)하면서, 그와 동시에 제34번 광축(전체 광축 중에서 중간 근처에 있는 광축)에서 B-타입 센서부(13)의 발광부에서 A-타입 센서부(11)의 수광부로 광을 전송(R1)한다. 다음으로 제3번 광축(T2)과 제36번 광축(R2)에 의한 광 송수신 검사를 수행하며, 도 1에 도시된 바와 같이, T3/R3 (제5번 광축과 제38번 광축), T4/R4 (제7번 광축과 제40번 광축) 등의 순으로 광 송수신 검사를 수행한다. 모든 광축을 스캔하는데 드는 시간은 대개 1초 이내이며, 차량의 진행 속도 등을 고려하여 광축 단위의 스캔 시간을 빠르게 또는 늦게 조정하는 것이 가능하다.

검출공간에 차량이 통과하는 지의 여부는 A-타입센서부(11)의 발광부에서 발광한 광이 그에 대응하는 B-타입 센서부(13)의 수광부에 수신되는지, 그리고 B-타입 센서부(13)의 발광부에서 발광한 광이 그에 대응하는 A-타입 센서부(11)의 수광부에 수신되는지에 따라 검출하게 된다. 만일 A-타입 센서부(11)의 발광부에서 발광한 광이 B-타입 센서부(13)의 수광부에 수신되지 않은 상태 또는 B-타입 센서부(13)의 발광부에서 발광한 광이 A-타입 센서부(11)의 수광부에 수신되지 않는 상태가 적어도 하나 있으면 검출 공간 사이에 차량이 통과하는 것으로 인식된다.

도 2는 본 발명에 따른 차량검출장치의 구성을 도시한 도면이다. A-타입 센서부(21)와 B-타입 센서부(23)는 도 1에 도시된 바와 같은 구성이다. 각 센서부에 있는 발광부와 수광부는 제어보드에 의하여 그 동작이 제어된다. A-타입 제어보드(22)와 B-타입 제어보드(24)는 상술한 바와 같은 스캔 방식에 따라 발광부로 하여금 광을 송신하도록 하면서 그에 대응되는 수광부에서 광이 수신되는지를 감지하여, 검출 공간에 차량이 통과하는 지를 검출한다. 또한, 광축을 형성하는 발광부와 수광부 들간의 동기를 맞추기 위하여 A-타입 제어보드(22)와 B-타입 제어보드(24) 간에 제어신호를 주고 받는다.

각 센서부는 8개의 보드로 구성되며, 하나의 보드에는 각각 4쌍의 발광부-수광부가 위치한다. 하단부의 다섯 보드(20쌍의 발광부-수광부)에서 발광부와 수광부 간의 피치(간격)는 20mm로 설정되며, 그 다음의 두 보드(8쌍의 발광부-수광부)에서 발광부와 수광부 간의 피치는 30mm로 설정되며, 나머지 한 보드(4쌍의 발광부-수광부)에서 발광부와 수광부 간의 피치는 32mm로 설정된다. 여기서, 발광부와 수광부 간의 피치는 예시한 값에 불과하며, 필요에 따라 임의로 조정 가능하다. 또한, 피치 구분을 3단계로 한 것이 예시되어 있으나, 적어도 두 단계 이상으로 구성하는 것이 가능하다. 각 센서부의 최상단에는 센서부의 동작상태를 나타내는 LED 표시부를 구비한다.

도 3은 상기 실시예에 따라 3단계의 광축간의 피치로 형성된 센서부를 이용하여 차량의 통과 여부를 검출하는 것을 도시한 것이다. A-타입 센서부(31) 및 그에 대응하는 B-타입 센서부(33)는 세 종류의 광축 간격을 가지며, 그 간격은 하단부에서 상단부로 갈수록 커지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 차량의 옆면 형상을 스캐닝하에 차량의 정보를 획득함에 있어서, 바퀴의 존재와 그 수량, 또는 견인봉과 같은 좁은 부분과 같이 하단부에서 차량에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있으며, 상단부는 차체의 존재 여부 정도만을 검출하더라도 충분한 경우가 많기 때문이다. 센서부의 검출 공간 사이로 차량(35)이 통과하면 복수의 광축으로 형성되는 검출공간 사이의 적외선 커튼이 차량의 통과에 의하여 차단되므로, 차량이 통과하는 부분의 광축은 광 전송이 차단되어 차량이 통과하는 중임을 검출하게 된다.

차량의 통과를 검출함에 있어서, 가장 문제가 되는 것은 차량의 옆면에서 보았을 때 그 두께가 얇은 경우이다. 예를 들어, 견인차량의 후미에 붙어 있는 견인봉은 그 두께가 좁아 센서부의 피치가 넓으면 견인봉이 통과하는 것을 인식하지 못할 수 있다. 만일 견인차량의 견인봉에 차량이 견인되어 지나가는 경우 견인봉을 인식하지 못하면 두 대의 차량이 통과하는 것으로 잘못 인식할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 폭이 좁은 물체가 지나가더라도 이를 검출할 수 있도록 센서부의 피치를 적절히 설정하는 것이다. 즉, 센서부에 설치되는 발광부와 수광부 간의 상호 간격은 검출되어야 하는 대상물의 폭이나 두께보다 좁게 설정하여야 한다. 특히, 발광부와 수광부 사이의 간격은 견인차의 견인봉의 두께보다 작게 설정되는 것이 바람직하다.

도 4는 견인봉과 같은 폭이 좁은 물체를 검출하기 위하여 발광부와 수광부 간의 간격이 어느 정도로 설정되어야 하는지를 보여주는 도면이다. A-타입 센서부(41)와 B-타입 센서부(43)에 설치되는 발광부와 수광부 사이의 단위 피치(p), 즉 서로 인접하는 광축간의 거리는 차량의 옆면에서 볼 때 그 폭이 가장 좁은 물체(45)의 폭(d)보다 작아야 한다.

센서부의 검출공간을 통과하는 차량의 형상이나 구조를 참조할 때 견인봉과 같이 폭이 좁은 부분은 대개 차체의 중간 아래 부분에 존재하는 것이 보통이다. 따라서, 센서부의 모든 발광부/수광부 사이의 간격을 굳이 최소 폭 검출을 위한 것으로 촘촘하게 할 필요는 없다. 따라서, 본 발명에서는 일정 부분은 간격을 좁게 하고, 그 이외의 부분의 통상적인 간격으로 발광부와 수광부를 설치하되, 특히 센서부의 하단부에서 시작하여 일정한 높이 부분까지 좁은 피치 간격을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 실시예를 통하여 차량의 통과 여부를 검출하는 것에 대하여 주로 설명하였다. 센서부는 차량 검출을 위한 스캐닝 과정을 주기적으로 반복하게 되는데, 복수의 스캐닝 과정을 수행하면서 얻은 차량 검출 정보를 이용하여 차량의 길이, 높이, 바퀴의 수 등의 정보를 얻을 수 있다. 다시 말하면, 차량이 진입한 때부터 완전히 통과할 때까지 계속적으로 일정 주기로 스캐닝 과정을 수행하면 각 스캐닝 시점마다 차단된 광축과 그렇지 않은 광축이 어느 것인지를 확인할 수 있으며, 그와 같은 광축 정보를 이용하면 차량의 옆면 형상을 예측해 낼 수 있는 것이다. 또한, 상술한 바와 같은 센서부와 더불어 윤거 등을 검출하기 위한 답판부를 더 설치할 수 있다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 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 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량검출장치에 따르면, 센서부의 광축 간의 거리를 다양하게 함으로써, 폭이 좁은 물체가 검출공간을 통과하더라도 이를 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 유료도로의 통행요금을 계산함에 있어서 오류를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량검출장치의 센서부의 예를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량검출장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 3은 3단계의 광축간의 피치로 형성된 센서부를 이용하여 차량의 통과 여부를 검출하는 것을 도시한 것이다.

도 4는 발광부와 수광부 간의 간격이 어느 정도로 설정되어야 하는지를 보여주는 도면이다.

Claims (4)

1. 소정의 간격을 두고 수직방향으로 복수의 발광부와 수광부가 교대로 설치되어 있는 제1센서부;

   상기 제1센서의 발광부의 광신호를 수신하는 수광부와 상기 제1센서부의 수광부로 광을 발광하는 발광부가 설치되어 있는 제2센서부; 및

   상기 제1 및 제2센서부의 발광부와 수광부가 서로 상응하게 동작하도록 제어하여, 상기 제1센서의 발광부에서 발광한 광신호가 그에 대응하는 상기 제2센서의 수광부에 수신되는지, 그리고 상기 제2센서의 발광부에서 발광한 광신호가 그에 대응하는 상기 제1센서의 수광부에 수신되는지에 따라 상기 제1센서부와 상기 제2센서부 사이의 검출공간에 차량이 통과하는 지의 여부를 검출하는 제어부를 구비하며,

   상기 제1 및 제2센서부는 상기 각 발광부와 그에 대응하는 각 수광부에 의하여 이루어지는 광축들 간의 간격이 수직방향으로 서로 다른 세 영역으로 구분되어, 상기 광축들 간의 간격이 상기 세 영역들 중 최하단 영역에서 가장 좁고 최상단 영역에서 가장 넓도록 상기 발광부와 수광부가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량검출장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 최하단 영역에서 광축 간의 간격은 견인차의 견인봉의 두께보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량검출장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1센서의 발광부에서 발광한 광이 상기 제2센서의 수광부에 수신되지 않은 상태 또는 상기 제2센서의 발광부에서 발광한 광이 상기 제1센서의 수광부에 수신되지 않는 상태가 적어도 하나 있으면 검출 공간 사이에 차량이 통과하는 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 차량검출장치.