KR101017680B1 - 바퀴에 관한 차량 정보 수집 장치 - Google Patents

바퀴에 관한 차량 정보 수집 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 진행 방향에 대한 법선으로부터 기울어진 사선 영역을 구비하는 피에조 센서를 포함하는 차량 정보 수집 장치에 관한 것으로 종래 수집하기 어려웠던 바퀴 수에 관한 차량 정보를 용이하게 수집할 수 있다.

Description

바퀴에 관한 차량 정보 수집 장치{Apparatus for gathering vehicle information of wheel}
본 발명은 차량 정보 수집 장치에 관한 것이다.
현재 도로를 통과하는 차량에 대해 12종으로 차종 분류를 한다. 이와 같은 12종의 차종 분류에 따르면 차량의 전장, 축거, 오버행, 타이어의 사양 등을 기준으로 한다. 그런데 타이어에 대한 사양 특히 타이어의 바퀴 수에 따라 구별되는 차종들은 그 분류가 용이하지 않다. 기존의 방법으로는 바퀴 수에 대한 분류를 실현할 수 없을뿐더러 위의 기준에 의한 정보를 데이터베이스화 해서 구분하여야 하는데, 이러한 모든 차량에 대하여, 차종 분류는 시간이 지날수록, 새로운 차량이 생산될수록, 외국산 차량에 대한 정보 등을 데이터베이스에 입력하여야 하는 어려운 점이 발생되게 되며, 그 변수의 비슷함으로 해서 판별 구분이 어려운 실정이다. 이를 해결하고자 차종 구분의 주요 변수인 타이어 수에 대한 판별을 명확히 한다면, 차종 구분을 정확히 할 수 있기 때문에 새로운 차량이 생산되더라도 데이터베이스를 별도로 추가하지 않더라도 차종 구분이 가능하다 할 수 있다.
본 발명은 용이하게 바퀴 정보를 구별하여 차종을 분류할 수 있는 차량 정보 수집 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 차량 진행 방향의 법선으로부터 기울어진 사선 영역을 구비하는 피에조 감지부와, 상기 사선 영역에서 감지한 압전 길이가 기준보다 짧으면 단륜으로 판단하고 상기 기준보다 길면 복륜으로 판단하는 마이크로 프로세서를 구비하는 차량 정보 수집 장치를 제공한다. 피에조 센서의 사선 영역에 압력을 주는 거리는 단륜보다 대략 2배 이상의 값을 가질 수 있다. 즉, 단륜 보다 복륜이 더 길게 나타날 수 있다. 구체적으로 상기 기준을 결정함은 이후에 상술할 수학식들에 따라서 경험칙에 의거한 소정 기준을 마련해 놓고 상기 기준보다 짧으면 단륜으로, 길면 복륜으로 판단할 수 있다. 상기 기준의 압전 길이에 대응하는 감지 신호의 크기 또는 폭 보다 작은 감지 신호가 관측되면 단륜으로 크면 복륜으로 판단할 수 있다
본 발명에 관한 차량 정보 수집 장치에 있어서, 상기 피에조 감지부는 사선 영역과 상기 법선과 나란한 직선 영역을 구비할 수 있다.
본 발명에 관한 차량 정보 수집 장치에 있어서, 상기 피에조 감지부가 상기 사선 영역으로 이루어진 제1 피에조 센서와 상기 직선 영역으로 이루어진 제2 피에조 센서를 구비할 수 있다.
또는, 상기 피에조 감지부가 상기 사선 영역과 상기 사선 영역과 연결된 직선 영역을 구비하는 적어도 하나의 제3 피에조 센서를 포함할 수 있다. 즉, 하나의 제3 피에조 센서에서 일부는 사선 영역으로 나머지 부분은 직선 영역으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 사선 영역과 직선 영역을 모두 구비하는 제3 피에조 센서가 복수 개로 배치되거나, 또는 상기 적어도 하나의 제1 피에조 센서와 적어도 하나의 제2 피에조 센서를 복수 개로 배치하는 경우 차량의 바퀴 수뿐만 아니라 평균 속도, 축간 거리(Wheel base)에 관한 차량 정보를 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 차량 정보 수집 장치는 상기 피에조 감지부와 이격된 루프 감지부를 더 구비할 수 있다. 상기 루프 감지부는 적어도 하나의 피에조 감지부와 이격 되어 배치될 수 있으며, 또한 복수의 피에조 감지부들이 배치된 경우 이들 사이에 배치될 수도 있다. 루프 감지부를 더 구비하는 경우, 전장, 오버행에 관한 차량 정보를 더 수집할 수 있다.
본 발명은 용이하게 바퀴 수를 구별하여 차종을 분류할 수 있는 차량 정보 수집 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 차량 정보 수집 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 상기 차량 정보 수집 장치는 차량이 통과하면서 인장 또는 압축되는 것을 센싱하는 압전 센서로서 피에조 감지부(10)와 루프 감지부(20)를 구비할 수 있다. 그리고 각 감지부에서 감지된 신호에 대해 노이즈를 제거하고 증폭 하는 피에조 감지 신호 처리부(30), 루프 감지 신호 처리부(40)를 구비할 수 있다.
본 발명에서 피에조 감지부(10)는 차량 진행 방향의 법선으로부터 기울어진 사선 영역을 구비하는 적어도 하나의 피에조 센서를 구비한다. 상기 피에조 감지부(10)는 사선 영역으로만 이루어진 적어도 하나의 제1 피에조 센서를 구비할 수 있으며, 또는 상기 법선과 평행한 직선 영역으로만 이루어진 적어도 하나의 제2 피에조 센서를 함께 구비할 수 있다. 제2 피에조 센서를 함께 구비하는 경우 상기 제1 피에조 센서는 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 또는 상기 피에조 감지부(10)는 상기 사선 영역과 사선 영역에 연결된 직선 영역으로 이루어진 형태의 적어도 하나의 제3 피에조 센서를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명에서 루프 감지부(20)를 더 구비할 수 있는데, 상기 루프 감지부(20)는 피에조 센서로부터 차량의 진행 방향의 방향으로 이격되어 배치되는 루프 센서를 구비할 수 있다.
상기 제1 피에조 센서를 복수 개 구비하는 경우 이들로부터 이격되어 루프 센서를 배치할 수 있으며, 또는 이들 사이에 배치할 수 있다. 다른 실시 예로서 상기 제1 피에조 센서와 제2 피에조 센서를 구비하는 경우 이들로부터 차량 진행 방향으로 이격 되어 루프 센서를 배치하거나 또는 이들 사이에 배치할 수 있다. 또 다른 실시 예로서 사선 영역에 연결된 직선 영역으로 이루어진 형태의 상기 제3 피에조 센서를 복수 개 포함하는 경우, 이들로부터 차량 진행 방향으로 이격되거나 또는 이들 사이에 배치할 수 있다. 또 다른 실시 예로서 상기 제1 피에조 센서와 사선 영역에 연결된 직선 영역으로 이루어진 형태의 상기 제3 피에조 센서를 구비하는 경우 이들로부터 이격되거나 또는 이들 사이에 배치할 수 있다.
이렇게 감지되어 처리된 신호는 메모리(50) 및 마이크로 프로세서(60)로 입력되어 원하는 차량 정보를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명에서는 차량의 바퀴 수에 관한 정보를 얻을 수 있는데, 이에 대해서는 다음 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 차량 정보 수집 장치는 외부 장치와 연결되어 동작 제어 신호, 필요한 데이터 등을 송수신 하는 통신부(70), 상기 차장 정보 수집 장치를 동작하는데 필요한 알고리즘, 데이터 등을 저장하는 저장부(80), 전원을 공급하는 전원부(90)를 더 구비할 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았지만 사용자에게 상기 차량 정보, 차량 정보 수집 장치의 동작 상태 등을 표시하기 위한 디스플레이부도 더 구비할 수 있다. 상기 저장부(80)에 저장된 알고리즘에 관한 데이터를 실행 가능한 데이터로 변환하여 메모리(50)에 로딩한 후, 상기 알고리즘에 따라 마이크로프로세서(60)에서 제어함으로써 피에조 감지부(10)에서 감지한 신호에 근거하여 차량 바퀴 수에 관한 정보를 얻을 수 있다. 상기 메모리(50)는 감지한 신호를 일시적으로 저장하기도 하며, 저장부(80)에 저장한 알고리즘에 관한 데이터를 실행 가능하게 변환한 데이터를 일시적으로 저장한다.
이하, 도 2와 3을 참조하여 상기 마이크로 프로세서(60)에서 차량의 바퀴 수에 관한 정보를 수집하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2와 3에 배치된 피에조 센서(11)는 차량의 진행 방향에 대한 법선으로부터 소정 각도로 기울어진 사선의 형태를 갖는 것이다.
도 2는 차량이 단륜인 경우 피에조 센서의 사선 영역에서의 압전 길이를 측 정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 차량이 복륜인 경우 피에조 센서의 사선 영역에서의 압전 길이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 따르면, 단륜 차량의 경우 피에조 센서(11)에 압력을 주는 거리(TP-OnDiag)는 하기 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112008079888507-pat00001
여기서, WT는 피에조 센서(11)를 통과하는 타이어의 두께, θ는 차량 진행 방향의 법선으로부터 피에조 센서(11)가 기울어진 각도, WP는 피에조 센서(11)의 두께, LT는 타이어가 진행 방향으로 피에조 센서(11)를 밟고 지나가는 지면에 밀착된 길이를 나타낸다.
상기 수학식 1에서 피에조 센서(11)에 압력을 주는 거리(이하 압전 길이라 함)는 피에조 센서(11)로부터 감지된 신호를 이용하여 측정할 수 있으며, WP 및 θ는 고정값들이며, Lt는 경험칙에 의거하여 도출할 수 있는 바, 이에 따라 상기 수학식 1에서 타이어의 두께 WT를 정확하게 도출할 수 있다. 상기 수학식 1은 단륜의 바퀴에 적용되는 것이므로, 도출한 WT가 단륜의 바퀴 두께 범위 내에 포함되지 않는다면, 측정한 압전 길이를 이후 복륜일 때의 수학식 2에 대입함으로써 정확한 바퀴의 두께를 도출할 수 있다.
도 3에 따르면, 복륜 차량의 경우 피에조 센서에 압력을 주는 거리(TP-OnDiagDual)는 하기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112008079888507-pat00002
여기서, WT는 피에조 센서(11)를 통과하는 타이어의 두께, θ는 차량 진행 방향의 법선으로부터 피에조 센서(11)가 기울어진 각도, WP는 피에조 센서(11)의 두께, LT는 지표면에 압력을 가하는 타이어의 길이이다. 또한, WW는 복륜 사이의 거리를 나타낸 것이다.
수학식 1과 2에서 나타난 바와 같이, 피에조 센서의 사선 영역에 압력을 주는 거리(이하 '압전 길이'라 한다)는 단륜보다 대략 2배 이상의 값을 가질 수 있다. 즉, 단륜 보다 복륜이 더 길게 나타날 수 있다. 따라서 단륜인 경우 경험직에 의거하여 상기 수학식 1을 이용하여 압전 길이의 기준 범위를 도출할 수 있으며, 복륜인 경우 상기 수학식 2를 이용하여 압전 길이의 기준 범위를 도출하 수 있다. 그리고 각각 도출한 압전 길이에 대응하는 센서의 감지 신호의 크기 또는 폭을 결정할 수 있다. 결정한 상기 감지 신호의 크기 또는 폭을 상기 기준으로 할 수 있다. 이후 차량이 상기 피에조 센서를 통과하여 감지한 신호를 측정하고, 측정한 상기 감지 신호의 크기 또는 폭이 상기 기준 보다 작으면 단륜으로 크면 복륜으로 판단할 수 있다. 상기 기준은 단륜을 위한 또는 복륜에 해당하는 소정의 범위로 설정될 수도 있다. 따라서 단륜의 기준 범위에 속하면 단륜으로, 복륜의 기준 범위에 속하면 복륜으로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 관한 차량 정보 수집 장치의 센서부를 설명 하기 위한 도면이다.
본 실시 예에서는 각각 사선 영역과 직선 영역으로 이루어진 제3 피에조 센서들(12, 13)을 구비하고, 이들 사이에 루프 센서(21)가 배치된 경우를 예시한다. 이러한 센서들이 배치된 상태에서 앞 바퀴(210)는 단륜이고, 뒷 바퀴는 복륜(22)인 3종 차량(200)이 지나가는 모습을 도시한 것이다.
차량은 화살표 방향으로, V의 속도로 진행하고 있다. 여기서, FD는 첫 번째 제3 피에조 센서(12)의 직선 영역으로부터 루프 센서(21)의 거리를 나타낸 것이고, D는 설치된 루프 센서(21)의 차량 진행 방향으로의 직선거리이고, , RD는 두 번째 제3 피에조 센서(13)의 직선 영역과 루프 센서(21) 사이의 거리를 나타낸 것이다.
도 5a를 참조하면, 상기 앞 바퀴(210) 중에서 진행 방향에서 좌측 앞 바퀴(210a)와 우측 앞 바퀴(210b)가 제3 피에조 센서(12)를 지나가는 모습을 확인할 수 있다. 도 5a에 따르면 제3 피에조 센서(12)가 사선 영역(12a)과 직선 영역(12b)을 구비하므로, 단륜인 앞 바퀴(210가 직선 영역(12b)을 지날 때 보다 사선 영역(12a)을 지날 때의 압전 길이가 더 길 것임을 예상할 수 있다.
도 5b에 따르면 뒷 바퀴(220) 중에서 진행 방향의 좌측 뒷 바퀴(220a)와 우측 뒷 바퀴(220b)가 제3 피에조 센서(12)를 지나감을 확인할 수 있다. 동일한 시간에서 제3 피에조 센서(12)의 사선 영역(12a)을 지나는 좌측 뒷 바퀴(220a)는 거의 한 바퀴에 대응하는 압전 길이를 센싱할 수 있으며, 직선 영역(12b)을 지나는 우측 뒷 바퀴(220b)는 대략 반 바퀴에 대응하는 압전 길이를 센싱할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 사선 영역(12a)에서의 압전 길이가 더 길 것임을 알 수 있다.
구체적으로, 차량이 단륜 및 복륜인 경우 피에조 센서의 직선 영역 상에서의 압전 길이를 측정하는 방법을 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6에 따르면, 제3 피에조 센서(12)의 직선 영역(12b)에서 압전 길이(TP-OnAxis)는 하기 수학식 3과 같이 나타내어질 수 있다.
Figure 112008079888507-pat00003
여기서, WP는 피에조 센서의 두께, LT는 지표면에 압력을 가하는 타이어의 길이이다. 제3 피에조 센서(12)의 직선 영역(12b)으로부터 신호를 측정하여 압전 길이(TP-OnAxis)를 도출하고, 도출한 압전 압전 길이(TP-OnAxis)를 상기 수학식 3에 적용하여 Lt를 도출할 수 있다. 그리고 도출한 Lt를 상기 수학식 1 또는/및 2에 대입함으로써 바퀴 두께 Wt를 얻을 수 있다. 그러므로 본 발명에 따르면 정확한 바퀴 두께에 관한 정보를 얻을 수 있다.
직선 영역(12b)에서의 압전 길이(TP-OnAxis)는 단륜 및 복륜일 경우 동일하게 나타내어진다.
따라서, 사선 영역(12a)와 직선 영역(12b)을 구비하는 제3 피에조 센서(12)의 경우 하기 수학식 4로부터 타이어의 두께를 도출하여 차량 바퀴의 수에 관한 정보를 얻을 수 있다. 수학식 4는 상기 수학식 1과 상기 수학식 3의 차를 나타낸 것으로, 측정 변수 중의 하나인 LT가 소거된 것이다.
Figure 112008079888507-pat00004
수학식 4에서, Wp와 θ 는 고정된 값이므로, 제3 피에조 센서(12)의 사선 영역(12a)에서 측정한 압전 길이(TP-OnDiag)와 수직 영역(12b)에서 측정한 압전 길이(TP-OnAxis)의 차이를 도출하여 타이어 두께 WT를 얻을 수 있다. 타이어 두께 WT가 미리 정해진 기준 보다 크면 복륜으로 작으면 단륜으로 판단할 수 있다.
물론, 복륜의 경우 제3 피에조 센서(12)의 사선 영역(12a)에서 측정한 압전 길이(TP-OnDiagDual)와 수직 영역(12b)에서 측정한 압전 길이(TP-OnAxis)의 차이를 구하여 타이어 두께 WT를 도출함이 정확하다. 즉, 복륜 사이의 거리 WW 등을 고려하여야 함이 정확하다. 그러나 계산의 편의상 상기 수학식 4로부터 타이어 두께 WT를 도출하여 일반적으로 사용하는 타이어의 두께 보다 대략 2배 가까이 두껍다면 복륜으로 판단할 수 있는 것이다. 그러므로 사선 영역(12a)와 직선 영역(12b)을 함께 구비하는 제3 피에조 센서(12)를 이용하여 용이하게 타이어 두께를 도출함으로써 단륜인지 복륜인지를 판단할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 제3 피에조 센서들(12, 13)을 구비하는 경우 바퀴 수에 관한 정보뿐만 아니라 평균 속도 V, 차량 앞 바퀴와 뒷 바퀴의 거리인 축간 거리(Wheel Base) WB를 구할 수 있다.
평균 속도 V는 하기 수학식 5 내지 9에 의해 도출할 수 있으며, 축간 거리 WB는 수학식 10 내지 12에 의해 도출할 수 있다.
Figure 112008079888507-pat00005
Figure 112008079888507-pat00006
Figure 112008079888507-pat00007
Figure 112008079888507-pat00008
Figure 112008079888507-pat00009
Figure 112008079888507-pat00010
Figure 112008079888507-pat00011
Figure 112008079888507-pat00012
상술한 수학식들에서 사용한 용어들은 다음과 같이 정의할 수 있다.
P1T1L: 앞 바퀴(210)가 첫째 제3 피에조 센서(12)의 사선 영역을 지날 때의 시간
P1T1R: 앞 바퀴(210)가 첫째 제3 피에조 센서(12)의 직선 영역을 지날 때의 시간
P1T2L: 뒷 바퀴(220)가 첫째 제3 피에조 센서(12)의 사선 영역을 지날 때의 시간
P1T2R: 뒷 바퀴(220)가 첫째 제3 피에조 센서(12)의 직선 영역을 지날 때의 시간
P2T1L: 앞 바퀴(210)가 둘째 제3 피에조 센서(13)의 사선 영역을 지날 때의 시간
P2T1R: 앞 바퀴(210)가 둘째 제3 피에조 센서(13)의 직선 영역을 지날 때의 시간
P2T2L: 뒷 바퀴(220)가 둘째 제3 피에조 센서(13)의 사선 영역을 지날 때의 시간
P2T2R: 뒷 바퀴(220)가 둘째 제3 피에조 센서(13)의 직선 영역을 지날 때의 시간
LT1: 차량(200)이 루프 센서(21) 의 통과하기 시작할 때의 시간
LT2: 차량(200)이 루프 센서(21)를 빠져나갔을 때의 시간
FD: 첫째 제3 피에조 센서(12)의 직선 영역과 루프 센서(21) 사이의 거리
RD: 둘째 제3 피에조 센서(13)의 직선 영역과 루프 센서(21) 사이의 거리
LD: 루프 센서(21)의 직경 거리
본 실시 예에서는 상기 제3 피에조 센서를 복수 개 구비하여 다양한 차량 정보를 수집할 수 있는 수학식들을 예시하였으나, 상기 수학식들은 반드시 제3 피에조 센서를 구비하는 경우에 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 사선 영역으로만 이루어진 적어도 하나의 피에조 센서, 직선 영역으로만 이루어진 적어도 하나의 피에조 센서를 포함하도록 하여 상기 필요한 차량 정보를 도출할 수 있다.
또한, 루프 센서(21)를 이용하여 하기 수학식 13 내지 16을 이용하여 차량 길이 OA, 오버행 OH 의 차량 정보를 더 도출할 수 있다.
Figure 112008079888507-pat00013
Figure 112008079888507-pat00014
Figure 112008079888507-pat00015
Figure 112008079888507-pat00016
OH: 차량 길이에서 축간 거리를 뺀 거리를 차량 길이와 비교한 값 (%)
FOH: 앞 바퀴와 차량의 앞쪽과의 거리
ROH: 뒷 바퀴와 차량의 뒤쪽과의 거리
도 7은 도 4에 도시된 센서들을 1종 차량이 통과하면서 수집된 신호 파형을 나타낸 그래프이고, 도 8은 3종 차량이 통과하면서 수집된 신호 파형을 나타낸 그래프이다. 참고적으로 1종 차량은 앞 바퀴와 뒷 바퀴 모두 단륜이고, 3종 차량은 앞 바퀴는 단륜이고 뒷 바퀴는 복륜이다. 도 7과 8에서 도시된 용어들은 상기 설명된 바와 같으며, 상기 그래프를 읽는 방법은 예를 들어 P2T1R 아래의 신호 파형이 앞 바퀴(210)가 둘째 제3 피에조 센서(13)의 직선 영역을 지날 때의 시간에서의 감지 신호 파형을 나타내는 것으로 판단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 앞 바퀴, 뒷 바퀴 구분 없이 제3 피에조 센서들(11, 12)의 사선 영역을 통과할 때 신호 파형이 직선 영역을 통과할 때 보다 큰 것을 알 수 있다. 즉, 사선 영역이 직선 영역 보다 압전 길이가 더 길기 때문에 이와 같은 신호 파형을 얻을 수 있다.
도 8을 참조하면 앞 바퀴가 사선 영역을 통과한 것 보다 뒷 바퀴가 사선 영역을 통과할 때 신호 파형이 현저히 큰 것을 알 수 있다. 상술한 수학식 1과 2에 따르면 복륜 바퀴가 사선 영역을 통과할 때 압전 길이가 단륜 바퀴가 사선 영역을 통과할 때의 압전 길이보다 현저히 크므로 상기와 같은 신호 파형이 나타날 수 있다.
그러므로 도 7b에서 미리 정해진 기준 보다 큰 폭을 갖는 P1T2L, P2T2L의 신호 파형을 확인하고 피에조 센서의 사선 영역에서 감지된 뒷 바퀴가 복륜임을 판단할 수 있다. 나아가, 피에조 센서의 직선 영역에서 감지된 신호 파형 P1T1R, P2T2R 을 이용하여 압전 길이를 도출하고 상기 수학식 3에 대입함으로써 Lt를 도출하고, 도출한 Lt를 각각 수학식 1과 2에 대입하여 바퀴의 두께를 도출할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 차량 정보 수집 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 차량이 단륜인 경우 피에조 센서의 사선 영역에서의 압전 길이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 차량이 복륜인 경우 피에조 센서의 사선 영역에서의 압전 길이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 관한 차량 정보 수집 장치의 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 피에조 센서 상에 단륜의 차량 바퀴가 지나가는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 피에조 센서 상에 복륜의 차량 바퀴가 지나가는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 차량이 단륜 및 복륜인 경우 피에조 센서의 직선 영역 상에서의 압전 길이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 1종 차량으로부터 수집한 센서부의 신호 파형을 나타낸 그래프이다.
도 8은 3종 차량으로부터 수집한 센서부의 신호 파형을 나타낸 그래프이다.

Claims (5)

  1. 차량 진행 방향의 법선으로부터 기울어진 사선 영역을 구비하는 피에조 감지부;
    상기 사선 영역에서 감지한 압전 길이를 하기 수학식 1에 적용하여 도출한 타이어의 두께가 단륜의 기준 범위에 해당하는 경우 단륜으로 판단하거나 또는 상기 사선 영역에서 감지한 압전 길이를 하기 수학식 2에 적용하여 도출한 타이어의 두께가 복륜의 기준 범위에 해당하는 경우 복륜으로 판단하는 마이크로 프로세서;를 구비하는 차량 정보 수집 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112010048232206-pat00026
    여기서, TP-OnDiag은 단륜인 경우 피에조 감지부의 사선 영역에서 측정한 압전 길이, WT는 피에조 감지부를 통과하는 단륜의 타이어의 두께, θ는 차량 진행 방향의 법선으로부터 피에조 감지부가 기울어진 각도, WP는 피에조 감지부의 두께, LT는 타이어가 진행 방향으로 피에조 감지부를 밟고 지나가는 지면에 밀착된 길이를 나타낸다.
    [수학식 2]
    Figure 112010048232206-pat00027
    여기서, TP-OnDiagDual은 복륜의 경우 피에조 감지부의 사선 영역에서 측정한 압전 길이, WT는 피에조 감지부를 통과하는 복륜의 타이어의 두께, θ는 차량 진행 방향의 법선으로부터 피에조 감지부가 기울어진 각도, WP는 피에조 감지부의 두께, LT는 지표면에 압력을 가하는 타이어의 길이이다. 또한, WW는 복륜 사이의 거리를 나타낸 것이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피에조 감지부는 사선 영역과 상기 법선과 나란한 직선 영역을 구비하고,
    상기 마이크로프로세서는 상기 피에조 감지부의 직선 영역에서 감지한 감지 신호에 대응하는 압전 길이(TP-OnAxis)를 도출하며, 도출한 압전 압전 길이(TP-OnAxis)를 하기 수학식 3에 적용하여 Lt를 도출한 후 상기 수학식 1 또는 2에 적용하여 단륜 또는 복륜을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 수집 장치.
    [수학식 3]
    Figure 112010048232206-pat00028
    여기서, WP는 피에조 감지부의 두께, LT는 지표면에 압력을 가하는 타이어의 길이이다.
  3. 제2항에 있어서, 상기 피에조 감지부는 상기 사선 영역으로 이루어진 제1 피에조 센서와 상기 직선 영역으로 이루어진 제2 피에조 센서를 구비하는 차량 정보 수집 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 피에조 감지부는 상기 사선 영역과 상기 사선 영역과 연결된 직선 영역을 구비하는 적어도 하나의 제3 피에조 센서를 포함하는 차량 정보 수집 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피에조 감지부와 이격된 루프 감지부를 더 구비하는 차량 정보 수집 장치.
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