KR100992936B1 - 과적 및 과속측정장치 및 이를 이용한 과적 및 과속단속시스템 - Google Patents

과적 및 과속측정장치 및 이를 이용한 과적 및 과속단속시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110); 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120); 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하는 과적 및 과속측정장치(100)를 제시함으로써, 높은 신뢰도의 측정값을 얻을 수 있고, 내구성이 우수하며, 고장시 수리작업이 간편한 과적 및 과속단속시스템을 제시한다.
과적, 단속, 축중량

Description

과적 및 과속측정장치 및 이를 이용한 과적 및 과속단속시스템{MEASURING APPARATUS FOR OVERSPEED OR OVERCHARGE VEHICLE AND RESTRICTION SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 도로교통 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 과적 및 과속 차량을 단속하기 위한 시스템에 관한 것이다.
고속도로 기타 모든 도로는 일정한 차량 하중을 전제로 설계되는 것이므로, 이러한 설계하중을 초과하는 과적 또는 과속 차량은 도로의 파손을 유발하게 되는바 규제가 필요하다.
도 1,2는 종래의 과적측정장치의 구성을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 이는 도로면(10)의 홈(11)에 설치되는 것으로서, 상부 플레이트(21)와 매설용 프레임(22)으로 구성되며, 상부 플레이트(21)에는 다수의 변위 측정센서(23 : 스트레인 게이지)가 설치되므로, 이의 상면을 통과하는 차량의 하중에 의해 상부 플레이트(21)의 변형이 발생하면, 이에 따른 변위를 측정센서(23)에 의해 계측함으로써 차량의 과적 여부를 알아내게 된다.
그런데, 이는 다음과 같은 점에서 문제로 지적되어 왔다.
첫째, 차량의 하중을 직접적으로 중량 측정센서에 의해 측정하는 것이 아니라, 그 하중에 의해 발생한 플레이트(21)의 변형량을 간접적으로 측정하는 것이므로, 측정값의 신뢰도가 떨어진다.
둘째, 이와 같이 부족한 신뢰도를 만회하기 위하여 다수의 센서를 설치하는 것이 필요한데, 이들은 모두 플레이트(21)에 완전히 고정되어야 하므로, 일부 센서가 고장 나더라도 플레이트(21) 전체를 들어내어 수리 작업을 해야 하는 불편이 있다.
셋째, 기본적으로 도로면을 운행하는 차량과 직접 접촉하는 플레이트(21)에 섬세한 구조인 센서가 장착되는 구조이므로, 충분한 내구성을 확보하기가 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 높은 신뢰도의 측정값을 얻을 수 있고, 내구성이 우수하며, 고장시 수리작업이 간편한 과적 및 과속측정장치 및 이를 이용한 과적 및 과속단속시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110); 상기 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 상기 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120); 상기 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하는 과적 및 과속측정장치(100)를 제시한다.
상기 지지부(120)는 좌우방향으로 길게 형성된 구조인 것이 바람직하다.
상기 지지부(120)는 힌지 구조인 것이 바람직하다.
상기 지지부(120)는 지지봉(121); 상부에 상기 지지봉(121)의 수납홈(122)이 형성된 받침대(123);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 중량 측정센서(130)는 상기 받침대(123)에 설치된 것이 바람직하다.
상기 재하판(110)은 상부에 설치된 상부판(111); 상기 상부판(111)의 하부에 설치됨과 아울러, 바닥면에 상기 지지봉(121)이 설치된 하부판(112);을 포함하는 것이 바람직하다.
상부에 상기 재하판(110)이 설치되고, 내부에 상기 지지부(120) 및 중량 측정센서(130)의 수납공간이 형성되도록, 상기 홈(11)에 설치된 매설용 프레임(140)을 더 구비한 것이 바람직하다.
상기 매설용 프레임(140)은 상기 재하판(110)의 좌우측 가장자리를 각각 지지하도록 형성된 재하판 받침부(141); 상기 지지부(120)를 지지하도록, 상기 재하판 받침부(141)의 전후방 영역에 각각 형성된 지지부 받침부(142);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 지지부 받침부(142)는 상기 홈(11)의 바닥면에 고정된 것이 바람직하다.
상기 재하판(110)의 전후방에는 각각 스위치 센서가 장착된 것이 바람직하다.
상기 재하판(110)의 면적(A)은 하나의 차량 타이어(1)와의 접촉면적(a)보다 크고, 상기 지지부(120) 사이의 거리(L)는 하나의 차량 타이어(1)와의 접촉면적 중 전후방향 거리(l)보다 긴 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 차량의 양측 타이어(1)가 각각 통과하도록, 상기 과적 및 과속측정장치 한 쌍(100a,100b)이 좌우방향으로 상호 간격을 두고 도로면(10)에 설치된 것을 특징으로 하는 과적 및 과속단속시스템을 함께 제시한다.
본 발명은 높은 신뢰도의 측정값을 얻을 수 있고, 내구성이 우수하며, 고장시 수리작업이 간편한 과적 및 과속측정장치 및 이를 이용한 과적 및 과속단속시스템을 제시한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 과적 및 과속측정장치(100)는 기본적으로, 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110); 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120); 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하여 구성된다.
이는 차량의 축중량의 합(앞바퀴 축의 중량과 뒷바퀴 축의 중량의 합)은 그 차량의 총중량과 동일하다는 원리 및 재하판(110)에 재하된 하중은 그 재하판(110)을 지지하는 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중과 동일하다는 원리에 기초한 것이다.
따라서 차량이 본 발명에 의한 측정장치(100) 위를 통과하는 경우, 앞바퀴의 타이어(1)가 재하판(110)의 상면에 위치한 상태에서 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 중량 측정센서(130)에 의해 측정하고, 이후 뒷바퀴의 타이어(1)도 동일한 방법에 의해 측정하여, 이들 측정값을 합산하면 차량의 총중량을 측정할 수 있는 것이다.
이와 같은 구성을 취하는 본 발명에 의한 측정장치(100)는 다음과 같은 효과를 얻도록 한다.
첫째, 종래와 같이 간접적인 측정방식이 아니라, 직접적으로 차량의 중량 자체를 측정하는 방식을 취하므로, 높은 신뢰도의 측정값을 얻을 수 있다.
둘째, 측정센서가 재하판(110)에 위치하지 않고, 그 하부에 설치된 지지부(120)에 설치되므로, 운행하는 차량에 의한 직접적 영향을 전혀 받지 않는바, 우수한 내구성을 확보할 수 있다.
셋째, 고장이 발생하더라도 재하판(110)을 들어 하측의 지지부(120)에 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130) 중 일부 또는 전부를 교체하면 되므로, 그 수리작업이 간편하다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 재하판(110)의 전후방에 한 쌍의 스위치 센서(150a,150b)가 각각 장착된 구성을 취할 수 있다.
여기서, 스위치 센서(150a,150b)란 압전소자 등에 의해 구성되어, 차량의 타이어(1)가 재하판(110) 상면에 들어오는 시점 및 이로부터 나가는 시점을 측정하도록 하는 센서를 말한다.
이러한 구성을 취하는 경우, 스위치 센서(150a,150b) 사이의 거리를 위 시점 사이의 시간으로 나눔으로써 통과하는 차량의 속도를 알 수 있는바, 과속 여부의 측정이 가능해진다.
도 4는 도 5와 같은 구조의 차량이 본 발명에 의한 측정장치(100)를 통과할 때, 시간과 중량의 상관관계를 도시한 그래프이다.
도시된 바와 같이, 본 그래프에 의하면 차량의 각 축(1a,1b,1c,1d)이 측정장치(100)를 통과하는 시간(t1,t2,t3)들을 알 수 있는데, 상술한 바와 같이 구해진 차량의 속도에 본 그래프의 시간들을 각각 곱하면 차량의 각 축(1a,1b,1c,1d) 사이의 거리를 알 수 있으며, 이로부터 통과하는 차량의 종류를 파악할 수 있다.
즉, 도로상 임의의 위치에 본 발명에 의한 측정장치(100)를 설치해 두는 것만으로, 그 도로를 통과하는 차량의 종류 및 통행 빈도 등을 알 수 있는바, 도로의 유지관리 및 신설도로 계획 등에 유용한 자료를 제시할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 의한 측정장치(100)의 구체적 구성에 관한 실시예에 대하여 설명한다.
재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120)는 좌우방향으로 길게 형성된 구조를 취하는 것이 통과 차량의 안정적인 운행 및 정확한 측정을 위하여 바람직하다.
지지부(120)는 홈(11)의 바닥면에 고정된 구조를 취할 수도 있으나, 힌지 구조를 취하는 것이 측정장치(100)의 내구성 및 정확한 측정을 위하여 바람직하다.
이를 위하여 지지부(120)는 도 7,8에 도시된 바와 같이, 지지봉(121); 상부에 지지봉(121)의 수납홈(122)이 형성된 받침대(123);를 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.
이 경우, 중량 측정센서(130)는 지지봉(121)에 의해 전달된 재하판(110)의 하중을 측정하도록, 지지봉(121)을 지지하는 받침대(123)에 설치되는 것이 바람직 하다.
도 8은 위 중량 측정센서(130)의 장착구조에 관한 구체적인 실시예를 도시한 것이다.
받침대(123)의 저면에는 지지봉(121)의 길이방향으로 센서 장착홈(124)이 형성되고, 중량 측정센서(130)로서 중량 측정용 스트레인 게이지(131)가 센서 장착홈(124)에 지지봉(121)의 폭 방향으로 장착되는데, 이는 지지봉(121)에 재하된 하중 및 온도의 영향에 의한 받침대(123)의 변형량을 측정할 수 있다.
받침대(123)의 측면에는 온도 보상용 스트레인 게이지(132)가 지지봉(121)의 길이방향으로 장착되는데, 이 방향으로는 지지봉(121)에 재하된 하중과 관계없이 온도에 의한 변형만이 발생할 것인바, 이러한 온도 보상용 스트레인 게이지(132)의 측정값과 위 중량 측정용 스트레인 게이지(131)의 측정값을 조합하면, 온도의 영향을 배제한 정확한 중량 측정값을 얻을 수 있게 된다.
재하판(110)은 도 7에 도시된 바와 같이, 상부에 설치된 상부판(111); 상부판(111)의 하부에 설치됨과 아울러, 바닥면에 지지봉(121)이 설치된 하부판(112);을 포함하는 구조를 취하는 것이 장치의 안정성 및 내구성 측면에서 더욱 바람직하다.
이와 같은 측정장치(100)는 도로면(10)의 홈(11)에 직접 설치될 수도 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 별도의 매설용 프레임(140)이 위 홈(11)에 매설되고, 그 매설용 프레임(140)에 설치된 구성을 취하는 것이 구조적 안정성, 시공의 편의성 측면에서 더욱 바람직하다.
이러한 매설용 프레임(140)은 상부에 재하판(110)이 설치되고, 내부에 지지부(120) 및 중량 측정센서(130)의 수납공간이 형성된 구성을 취한다.
매설용 프레임(140)은 다양한 구성을 취할 수 있는데, 기본적으로 재하판(110)의 좌우측 가장자리를 각각 지지하도록 형성된 재하판 받침부(141); 지지부(120)를 지지하도록, 재하판 받침부(141)의 전후방 영역에 각각 형성된 지지부 받침부(142);를 포함하는 구성을 취하는 것이 필요하다.
여기서, 지지부 받침부(142)는 그 상측에 설치된 지지부(120)의 중량을 직접적으로 지지하는 것이므로, 볼트, 앵커 등에 의해 도로의 홈(11)의 바닥면에 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 측정장치(100)는 가능한 한 크기를 축소하는 것이 비용 절감 측면에서 바람직하나 정확한 측정값을 얻기 위해서는, 최소한 재하판(110)의 면적(A)은 하나의 차량 타이어(1)와의 접촉면적(a)보다 크고(도 9), 지지부(120) 사이의 거리(L)는 하나의 차량 타이어(1)와의 접촉면적 중 전후방향 거리(l)보다 길 것이 요구된다(도 10).
또한 차량의 양측 타이어(1)는 모두 일정한 간격을 두고 장착되는 것이므로, 도 11에 도시된 바와 같이, 차량의 양측 타이어(1)가 각각 통과하도록, 한 쌍의 과적 및 과속측정장치(100a,100b)가 좌우방향으로 상호 간격을 두고 도로면(10)에 설치된 구성을 취하는 경우, 설치 비용을 절감하면서도 충분히 정확한 측정값을 얻을 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설 명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 종래의 과적측정장치의 단면도.
도 2는 종래의 과적측정장치의 분해 사시도.
도 3 이하는 본 발명에 의한 과적 및 과속측정장치의 실시예를 도시한 것으로서,
도 3은 제1실시예의 단면도.
도 4는 측정값의 그래프.
도 5는 통과 차량의 일예의 구성도.
도 6은 제2실시예의 분해 사시도.
도 7은 제2실시예의 측면도.
도 8은 지지부의 사시도.
도 9는 제3실시예의 평면도.
도 10은 제3실시예의 단면도.
도 11은 본 발명에 의한 과적 및 과적단속시스템의 일실시예의 평면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1 : 차량의 타이어 10 : 도로면
11 : 홈 100 : 과적 및 과속측정장치
110 : 재하판 111 : 상부판
112 : 하부판 120 : 지지부
121 : 지지봉 122 : 수납홈
123 : 받침대 130 : 중량 측정센서
140 : 매설용 프레임 141 : 재하판 받침부
142 : 지지부 받침부 150a,150b : 스위치 센서

Claims (14)

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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110);
    상기 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 상기 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120);
    상기 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하고,
    상기 지지부(120)는 좌우방향으로 길게 형성된 구조이며,
    상기 지지부(120)는 힌지 구조이고,
    상기 지지부(120)는
    지지봉(121);
    상부에 상기 지지봉(121)의 수납홈(122)이 형성된 받침대(123);를 포함하며,
    상기 중량 측정센서(130)는 상기 받침대(123)에 설치되고,
    상기 받침대(123)의 저면에는 상기 지지봉(121)의 길이방향으로 센서 장착홈(124)이 형성되고,
    상기 중량 측정센서(130)는 상기 센서 장착홈(124)에 상기 지지봉(121)의 폭 방향으로 장착된 중량 측정용 스트레인 게이지(131)를 포함하는 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  7. 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110);
    상기 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 상기 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120);
    상기 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하고,
    상기 지지부(120)는 좌우방향으로 길게 형성된 구조이며,
    상기 지지부(120)는 힌지 구조이고,
    상기 지지부(120)는
    지지봉(121);
    상부에 상기 지지봉(121)의 수납홈(122)이 형성된 받침대(123);를 포함하며,
    상기 받침대(123)의 측면에 상기 지지봉(121)의 길이방향으로 장착된 온도 보상용 스트레인 게이지(132)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  8. 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110);
    상기 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 상기 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120);
    상기 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하고,
    상기 지지부(120)는 좌우방향으로 길게 형성된 구조이며,
    상기 지지부(120)는 힌지 구조이고,
    상기 지지부(120)는
    지지봉(121);
    상부에 상기 지지봉(121)의 수납홈(122)이 형성된 받침대(123);를 포함하며,
    상기 재하판(110)은
    상부에 설치된 상부판(111);
    상기 상부판(111)의 하부에 설치됨과 아울러, 바닥면에 상기 지지봉(121)이 설치된 하부판(112);을
    포함하는 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  9. 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110);
    상기 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 상기 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120);
    상기 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하고,
    상부에 상기 재하판(110)이 설치되고, 내부에 상기 지지부(120) 및 중량 측정센서(130)의 수납공간이 형성되도록, 상기 홈(11)에 설치된 매설용 프레임(140)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 매설용 프레임(140)은
    상기 재하판(110)의 좌우측 가장자리를 각각 지지하도록 형성된 재하판 받침부(141);
    상기 지지부(120)를 지지하도록, 상기 재하판 받침부(141)의 전후방 영역에 각각 형성된 지지부 받침부(142);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부 받침부(142)는 상기 홈(11)의 바닥면에 고정된 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  12. 차량의 타이어(1)와 접촉하도록, 도로면(10)의 홈(11) 상부에 노출 설치된 재하판(110);
    상기 재하판(110)을 상측으로 지지하도록, 전후방향(차량의 진행방향)으로 간격을 두고 상기 홈(11) 내부에 설치된 한 쌍의 지지부(120);
    상기 한 쌍의 지지부(120)에 재하된 하중을 각각 측정하도록 설치된 한 쌍의 중량 측정센서(130);를 포함하고,
    상기 재하판(110)의 전후방에는 각각 스위치 센서(150a,150b)가 장착된 것을 특징으로 하는 과적 및 과속측정장치(100).
  13. 삭제
  14. 차량의 양측 타이어(1)가 각각 통과하도록, 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항의 과적 및 과속측정장치 한 쌍(100a,100b)이 좌우방향으로 상호 간격을 두고 도로면(10)에 설치된 것을 특징으로 하는 과적 및 과속단속시스템.
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