KR101106071B1 - 매설식 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매설식 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법에 관한 것으로, 차량검출장치의 PCB 기판 높이만큼만 도로를 최소로 파내고, 이 파낸 도로에 차량검출장치를 수직으로 매설시켜 차량을 무선으로 센싱하며, 그 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1,2센서 간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하여 무선으로 데이터 수집장치에 송신함으로써, 기존에서와 같이 도로를 넓게 커팅하여 발생되는 도로 파손의 원인과, 넓게 매립해야하는 어려움으로 인해 무선 차량검출장치의 크기가 제한을 받게 되는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 본 발명은 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법을 제공함으로써, 해당 장치의 길이를 길게 유지하면서도 도로에 매립을 간편하게 수행할 수 있고, 이로 인한 차량 검출의 정확도를 높일 수 있다.

센서, 안테나, 무선통신, 전원, PCB 기판

Description

매설식 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법{LAY TYPE WIRELESS CAR DETECTION APPARATUS AND ITS CONTROLING METHOD THEREOF}

본 발명은 매설식 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량검출장치의 PCB(printed circuit board) 기판 높이만큼만 도로를 최소로 파내고, 이 파낸 도로에 차량검출장치를 수직으로 매설시켜 차량을 무선으로 센싱하며, 그 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1,2센서 간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하여 무선으로 데이터 수집장치에 송신할 수 있는 장치와 이에 대한 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-024-03, 과제명: USN 인프라 기반 텔레매틱스 응용 서비스 기술 개발].

주지된 바와 같이, 차량 검출 장치는 루프를 이용하는 루프 검지기가 대표적으로 사용되고 있다. 이러한 루프 검지기는 유선의 루프를 이용하여 차량을 검출할 수 있는데, 이때 루프가 유선이기 때문에 도로면을 넓게 커팅한 다음에 이 커팅된 도로면에 루프를 매설하는 방식으로 사용해야 한다.

또한, 차량 검출 장치는 루프를 매설하는 방식 이외에도 별도의 전원공사, 연결 케이블 매설 공사 등의 추가적인 공사가 많이 필요하게 된다.

이에, 상술한 바와 같이 루프를 매설하는 차량 검출 장치인 루프 검지기의 단점을 보완하기 위하여 소형 센서를 이용한 차량검출장치와 이를 무선으로 운영하는 방법이 개발되었다.

즉, 소형 센서를 이용한 무선 차량검출장치의 경우, 보통 두 개의 센서를 하나의 장치에 부착하고, 차량이 각 센서 위를 지나갈 때의 시간차와 두 센서 사이의 거리를 이용하여 차량속도를 계산할 수 있다. 이에 따라 일반적으로 두 센서 간의 거리가 상대적으로 길수록 차량 속도를 보다 정확하게 검출할 수 있다.

하지만, 상술한 바와 같은 종래 기술에서의 무선 차량검출장치는 장시간 운영을 하더라도 차량검출장치 자체의 안정성 및 그 위를 지나가는 차량에 충격을 주지 않기 위해 주로 도로의 면에 매설하는 방식으로 사용되어 개발되었지만, 넓게 도로를 커팅해야만 하는 도로 파손의 원인이 되며, 더불어 매립의 어려움으로 인해 종래 기술에 따른 무선 차량검출장치의 크기가 제한을 받게 되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 무선 차량검출장치는 검출되는 차량 속도의 정확도를 높이기 위해서는 무선 차량검출장치의 크기가 커져야만 하나, 도로 파손 및 매립의 어려움을 고려할 때 무선 차량검출장치의 크기는 작아져야만 하는 모순된 문제점을 가지고 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 차량검출장치의 PCB 기판 높이만큼만 도로를 최소로 파내고, 이 파낸 도로에 차량검출장치를 수직으로 매설시켜 차량을 무선으로 센싱하며, 그 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1,2센서 간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하여 무선으로 데이터 수집장치에 송신할 수 있는 매설식 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법을 제공한다.

본 발명의 일 관점에 따른 매설식 무선 차량검출장치는, 차량 신호를 각각 센싱하는 제1 센서부 및 제2 센서부와, 센싱된 각각의 상기 차량 신호와 기설정된 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하는 제어부와, 상기 교통정보를 데이터 수집 장치에게 송신하는 안테나부와, 상기 제어부에 의해 생성된 상기 교통정보를 상기 안테나부에 제공하는 무선 통신부와, 상기 제어부에 전원을 인가하는 전원부를 포함하며, 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부가 양쪽에 일렬로 배치되고, 상기 안테나부가 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 사이에 일렬로 배치된 기판을 도로면에 수직으로 매립시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 따른 매설식 무선 차량검출장치의 제어방법은, 제1 센서부와 제2 센서부가 양쪽에 일렬로 배치되고, 상기 안테나부가 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 사이에 일렬로 배치된 기판을 도로면에 수직으로 매립시킨 매설식 무선 차량검출장치의 제어방법으로서, 상기 제어방법은, 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부를 통해 차량 신호를 각각 센싱하는 단계와, 센싱된 각각의 상기 차량 신호와 기설정된 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하는 단계와, 생성된 상기 교통정보를 상기 안테나를 통해 데이터 수집 장치에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 차량검출장치의 PCB 기판 높이만큼만 도로를 최소로 파내고, 이 파낸 도로에 차량검출장치를 수직으로 매설시켜 차량을 무선으로 센싱하며, 그 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1,2센서 간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하여 무선으로 데이터 수집장치에 송신함으로써, 기존에서와 같이 도로를 넓게 커팅하여 발생되는 도로 파손의 원인과, 넓게 매립해야하는 어려움으로 인해 무선 차량검출장치의 크기가 제한을 받게 되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법을 제공함으로써, 해당 장치의 길이를 길게 유지하면서도 도로에 매립을 간편하게 수행할 수 있고, 이로 인한 차량 검출의 정확도를 높일 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그 러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매설식 무선 차량검출장치(100)에 대한 블록 구성도로서, 외부 연관 구성부(10)와 내부 처리 구성부(20)와 전원 구성부(30) 등을 포함할 수 있다.

여기서, 무선 차량검출장치(100)내 외부 연관 구성부(10)가 배치되어 있는 부분을 가장 위로하여 일 예로, 도 5a의 정면도와 도 5b의 상면도에서와 같이 무선 차량검출장치(100)의 PCB(printed circuit board) 기판(S2)을 도로면(도시되지 않음)에 수직이 되도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 무선 차량검출장치(100)는 외부 연관 구성부(10)에 포함된 제1, 2센서부(11, 13) 간의 거리만큼 무선 차량검출장치(100)의 크기가 커지게 되고, 이 무선 차량검출장치(100)를 수직으로 매립하게 되면, 이 무선 차량검출장치(100)를 매립하기 위한 최소한 면적은 제1, 2센서부(11, 13) 간의 거리 × 장치기판 또는 PCB 기판(S2)의 높이가 된다.

외부 연관 구성부(10)는 무선 차량검출장치(100)의 한쪽 끝에 일렬로 길게 배치되어 도 2에 도시된 바와 같이 제1센서부(11) 및 제2센서부(13)와 안테나부(15) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 외부 연관 구성부(10)를 도 2에 도시된 바와 같이 일렬로 길게 배치함으로써 제1센서부(11)와 제2센서부(13) 사이의 길이를 길게 확보할 수 있으며, 그 사이에 안테나부(15)를 배치함으로써 안테나부(15)에 의한 제1센서부(11)와 제2센서부(13)간의 간섭을 최소화할 수 있다.

제1센서부(11) 및 제2센서부(13)는 제어부(23)의 제어에 따라 동작된 후 일 예로, 제어부(23)에서 설정한 일정 주기를 가지고 센싱동작이 이루어지고, 이때 센싱된 신호 각각을 다시 제어부(23)에 제공한다. 제1 센서부(11) 및 제2 센서부(13)는 자기장 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 음향 센서, 적외선 센서 또는 초음파 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구현할 수 있다.

안테나부(15)는 제어부(23)의 제어에 따라 동작된 후 무선 통신부(21)로부터 입력되는 차량 유무가 포함된 교통정보를 무선으로 데이터 수집장치(S1)에 전송한다.

내부 처리 구성부(20)는 무선 차량검출장치(100)의 중앙이나 다른 한쪽에 배치되어 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 통신부(21) 및 제어부(23) 등을 포함할 수 있다.

무선 통신부(21)는 제어부(23)의 제어에 따라 동작된 후 제어부(23)로부터 입력되는 차량 유무가 포함된 교통정보를 안테나부(15)에 제공한다.

제어부(23)는 마이크로 컨트롤러로서, 무선 통신부(21)와 제1, 2센서부(11, 13) 그리고 안테나부(15) 등을 제어하는 블록으로서, 제1, 2센서부(11, 13)로부터 입력되는 각각의 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1, 2센서부(11, 13)간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하여 무선 통신부(21)에 제공한다.

전원 구성부(30)는 무선 차량검출장치(100)의 가장 외부에 배치하되, 외부 연관 구성부(10)가 배치된 곳을 제외한 외부에 배치되어 도 4에 도시된 바와 같이, 전원부(31) 및 배터리(33) 등을 포함할 수 있다.

전원부(31)는 배터리(33)로부터 인가되는 전원을 내부 처리 구성부(20)내 제 어부(23)에 전원을 공급한다. 이 때 전원부(31)는 전력 소모를 줄이기 위해 일 예로, 제어부(23)에 대하여 제1, 2센서부(11, 13)에 의해 센싱된 신호가 제어부(23)에 입력될 때에만 전원이 공급되고, 그 외의 시간에는 공급된 전원이 차단되는 저전력 모드로 동작하는 것이 바람직하다.

배터리(33)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 무선 차량검출장치(100)의 PCB 기판(S2) 외부에 배치되어 전원부(31)로 전원을 인가하는 블록으로서, 태양열 및 풍력 그리고 수력, 전기 에너지 등의 발전에 의해 전원이 충전되고, 이 충전된 전원을 전원부(31)에 인가한다.

따라서, 본 발명은 차량검출장치의 PCB 기판 높이만큼만 도로를 최소로 파내고, 이 파낸 도로에 차량검출장치를 수직으로 매설시켜 차량을 무선으로 센싱하며, 그 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1,2센서 간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하여 무선으로 데이터 수집장치에 송신함으로써, 기존에서와 같이 도로를 넓게 커팅하여 발생되는 도로 파손의 원인과, 넓게 매립해야하는 어려움으로 인해 무선 차량검출장치의 크기가 제한을 받게 되는 문제점을 해결할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에서 매설식 무선 차량검출장치(100)의 제어과정에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 매설식 무선 차량검출장치(100)의 제어방법에 대하여 순차적으로 도시한 흐름도이다.

먼저, 전원 구성부(30)내 전원부(31)에서는 배터리(33)의 전원을 이용하여 최초 구동을 위한 초기전원을 제어부(23)에 인가한 다음에 제어부(23)의 상태를 실시간으로 판단(S601)한다.

상기 판단(S601)결과, 제1, 2센서부(11, 13)의 센싱이 필요한 시점이 되면(S602), 배터리(33)의 전원을 이용하여 제1, 2센서부(11, 13)에 전원을 공급(S603)한다.

반면에, 상기 판단(S601)결과, 제1, 2센서부(11, 13)의 센싱이 필요한 시점이 아니면(S604), 공급된 전원을 차단(S605)한다.

제어부(23)에 의해 동작된 외부 연관 구성부(10)내 제1센서부(11) 및 제2센서부(13)에서는 일 예로 일정 시간 주기로 센싱(S607)을 하게 되며, 그 시간 주기는 제어부(23)에서 조정하게 되고 이때 센싱된 각각의 신호가 제어부(23)에 제공(S609)되도록 한다. 여기서, 제1,2 센서부(11,13)는 자기장 센서를 이용하여 차량이 각 센서 위를 지나갈 때에 따른 자기장의 변화를 측정할 수도 있고, 이 자기장 센서 이외에 가속도의 변화를 감지하는 가속도 센서, 진동을 감지하는 진동 센서, 소리를 감지하는 음향 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등을 이용할 수도 있다.

제어부(23)에서는 제1, 2센서부(11, 13)로부터 입력되는 각각의 센싱 신호와 기설정되어 수직으로 매립된 제1, 2센서부(11, 13)간의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성(S613)하고, 이 생성된 차량 유무가 포함된 교통정보가 무선 통신부(21)에 제공(S615)되도록 한다.

무선 통신부(21)에서는 각각의 센싱 신호에 대한 응답으로 제어부(23)로부터 입력되는 차량 유무가 포함된 교통정보가 안테나부(15)에 제공(S617)되도록 한다.

안테나부(15)에서는 제어부(23)의 제어에 따라 동작된 후 무선 통신부(21)로부터 입력되는 차량 유무가 포함된 교통정보가 무선으로 데이터 수집장치(S1)에 전송(S619)되도록 한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 무선 차량검출장치와 이에 대한 제어방법을 제공함으로써, 해당 장치의 길이를 길게 유지하면서도 도로에 매립을 간편하게 수행할 수 있고, 이로 인한 차량 검출의 정확도를 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매설식 무선 차량검출장치에 대한 블록 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 외부 연관 구성부에 대하여 보다 상세하게 도시한 블록 구성도,

도 3은 도 1에 도시된 내부 처리 구성부에 대하여 보다 상세하게 도시한 블록 구성도,

도 4는 도 1에 도시된 전원 구성부에 대하여 보다 상세하게 도시한 블록 구성도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 매설식 무선 차량검출장치의 정면도와 상면도를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 매설식 무선 차량검출장치(100)의 제어방법에 대하여 순차적으로 도시한 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 외부 연관 구성부 11, 13 : 제1,제2 센서부

15 : 안테나부 20 : 내부 처리 구성부

21 : 무선 통신부 23 : 제어부

30 : 전원 구성부 31 : 전원부

33 : 배터리

S1 : 데이터 수집 장치 S2 : PCB 기판

100 : 차량검출장치출장치의 제어방법.

Claims (10)

1. 차량 신호를 각각 센싱하는 제1 센서부 및 제2 센서부와,

   센싱된 각각의 상기 차량 신호와 기설정된 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하는 제어부와,

   상기 교통정보를 데이터 수집 장치에게 송신하는 안테나부와,

   상기 제어부에 의해 생성된 상기 교통정보를 상기 안테나부에 제공하는 무선 통신부와,

   상기 제어부에 전원을 인가하는 전원부를 포함하며,

   상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부가 양쪽에 일렬로 배치되고, 상기 안테나부가 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 사이에 일렬로 배치된 기판을 도로면에 수직으로 매립시킨

   매설식 무선 차량검출장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판을 상기 도로면에 수직으로 매립 시의 면적은,

   상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리와 상기 기판의 높이를 곱한 값인

   매설식 무선 차량검출장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원부는,

   상기 제어부에 의해 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부의 센싱이 필요한 시점에만 전원을 공급하고, 그 외의 시점에는 공급된 전원을 차단하는

   매설식 무선 차량검출장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는, 자기장 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 음향 센서, 적외선 센서 또는 초음파 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는

   매설식 무선 차량검출장치.
5. 제1 센서부와 제2 센서부가 양쪽에 일렬로 배치되고, 안테나부가 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 사이에 일렬로 배치된 기판을 도로면에 수직으로 매립시킨 매설식 무선 차량검출장치의 제어방법으로서,

   상기 제어방법은, 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부를 통해 차량 신호를 각각 센싱하는 단계와,

   센싱된 각각의 상기 차량 신호와 기설정된 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 차량 유무가 포함된 교통정보를 생성하는 단계와,

   생성된 상기 교통정보를 상기 안테나를 통해 데이터 수집 장치에게 송신하는 단계를 포함하는

   매설식 무선 차량검출장치의 제어방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 센싱하는 단계는,

   상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부를 위로하여 상기 기판을 상기 도로면에 수집으로 매립시킨 상태에서 상기 차량 신호를 센싱하는

   매설식 무선 차량검출장치의 제어방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 기판을 상기 도로면에 수직으로 매립 시의 면적은,

   상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리와 상기 기판의 높이를 곱한 값인

   매설식 무선 차량검출장치의 제어방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 차량검출장치의 제어방법은,

   일정 주기를 가지고 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부에 배터리의 전원을 공급하고, 상기 일정 주기 이외의 시간에는 상기 배터리의 전원을 차단하는 단계를 더 포함하는

   매설식 무선 차량검출장치의 제어방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는, 자기장 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 음향 센서, 적외선 센서 또는 초음파 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는

   매설식 무선 차량검출장치의 제어방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 배터리는, 상기 기판 외부에 배치되어 태양열 에너지, 풍력 에너지, 수력 에너지 또는 전기 에너지 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 전원이 충전되는

    매설식 무선 차량검출장치의 제어방법.

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