KR101309676B1

KR101309676B1 - 비접촉식 차종분류장치

Info

Publication number: KR101309676B1
Application number: KR1020120019455A
Authority: KR
Inventors: 장순택; 엄성용; 류창국; 김영민; 손천명; 정정환; 임양인; 김윤옥; 남진만; 장재준
Original assignee: 주식회사 포스코아이씨티; 하이테콤시스템(주)
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-09-17
Also published as: KR20130097849A

Abstract

본 발명은 차량 통행에 따라 하부로 만곡되는 복수개의 감지편들이 내부하우징의 상부에 설치됨으로써 차량감지 뿐만 아니라 차량 바퀴가 가압한 정확한 위치를 검출함으로써 차량정보 검출이 정확하게 이루어지고, 감지편들 각각의 하부에 차단부가 수직으로 설치되며, 그 하부에는 광신호를 송신하는 송신부와 송신부에서 송신된 광신호를 전송받는 수신부가 이격되게 설치되어 감지편의 하향 만곡에 따라 차단부가 광센서의 송신부와 수신부 사이에 위치되어 광신호가 차단됨으로써 차량 통행 여부를 정확하게 검출할 수 있도록 하는 차종분류장치에 관한 것이다.

Description

비접촉식 차종분류장치{Vehicles classification apparatus of noncontacting type}

본 발명은 비접촉식 차종분류장치에 관한 것으로서, 상세하게로는 비접촉식 광센서를 이용하여 부품을 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 복수개의 탄성판으로 형성되어 일렬로 정렬되는 감지편들 각각의 하부에 광센서들이 설치되어 차량통행을 감지함으로써 차량의 윤폭, 윤거, 축수 및 차종 검출률을 높인 차량감지장치에 관한 것이다.

자동차 산업의 발달과 차량 수요량의 증가로 인해 도로 곳곳에서 차량이 정체되는 차량정체 현상이 빈번하게 발생되고 있고, 이러한 차량정체는 운전자의 시간낭비, 환경오염, 연비낭비 등의 막대한 사회적 손실을 초래하기 때문에 도로의 효율적인 관리가 시급한 상황이다.

특히 도로를 주행하는 차량에 대한 정보를 수집하여 수집된 차량정보를 이용하여 교통정보를 생성한 후 관제센터, 기지국 및 차량 내 단말기로 제공하는 지능형 교통시스템(ITS:Intelligent Transport System)에 대한 연구가 진행되어 적용되고 있다. 이러한 지능형 교통시스템은 일반적으로 차량감지장치 및 차종분류장치를 도로에 매설하여 차량통과에 따른 감지신호를 이용하여 교통정보를 생성한다. 즉 지능형 교통시스템에 있어서 차량감지장치 및 차종분류장치의 검출률은 시스템의 성능에 큰 비중을 차지하기 때문에 이러한 차량감지 및 차종분류의 검출률을 높이고, 오류발생률을 절감시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.

본 발명의 출원인에 의한 등록특허 제 10-051772호(발명의 명칭: 비접촉식 차량 감지장치)에서는 비접촉식 광센서를 이용하여 차량을 감지함으로써 오랜 수명을 갖으며, 검출률 및 처리속도를 높인 비접촉식 차량 감지장치의 구성을 설명하고 있다.

도 1은 종래의 국내 등록특허 제 10-051772호(발명의 명칭:비접촉식 차량 감지장치)에 개시된 차량 감지장치의 사시도이다.

도 1의 차량 감지장치(이하, 종래기술이라고 하기로 함)(100)는 상면이 차량 바퀴에 가압되며, 저면에 하방으로 개구부가 길이방향으로 내부하우징 삽입홈(111)이 형성되는 외부 하우징(101)과, 외부 하우징(101)의 삽입홈(111)에 삽입되어 내부에 후술되는 감지판(131)들 및 광센서(133)들이 내부에 설치되는 내부 하우징(103)과, 도로의 설치홈의 바닥면에 설치되어 상면에 외부 하우징(101) 및 내부 하우징(103)들이 설치되는 기초판(105)로 이루어진다.

또한 내부 하우징(103)은 외부 하우징(101)의 상면의 가압에 의하여 만곡되는 복수개의 감지편들이 길이방향으로 배열되도록 형성되는 감지판(131)들과, 감지판(131)들의 직하부에 설치되는 광센서(133)들로 이루어진다.

또한 도 1에서는 미도시되었지만 차량 감지장치(100)는 광센서(105)에서 방출되어 감지판(131)의 감지편에 의하여 반사된 후 광센서(133)에 수신되는 시간(이하, 타임플라이트(Time flight)라고 함)이 기 설정된 시간보다 짧아지게 될 때 감지판(131)이 만곡된 것으로 판단하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.

즉 종래의 차량 감지장치(100)는 차량통과에 따른 차량 바퀴의 가압으로 인해 외부 하우징(101)의 상면 및 감지판(131)의 감지편이 하부로 만곡될 때 제어부가 타임 플라이트 값을 기 설정된 시간에 비교하여 타임 플라이트 값이 기 설정된 값 미만이면 차량이 통과되었다고 판단한다.

또한 종래의 차량 감지장치(100)는 감지판(131)들이 내부 하우징(103)의 폭 방향으로 4열로 설치됨으로써 4열 중 외측 2열은 윤폭을 감지하는데 사용되며, 내측 2열은 차량속도를 산출하는데 사용함으로써 검출률 및 처리속도가 증가하게 된다.

또한 종래의 차량 감지장치(100)는 감지판(131)이 탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되며, 차량 바퀴의 가압에 따라 독립적으로 만곡되는 감지편들이 복수개가 구비되는 것으로 구성되었기 때문에 차량 바퀴에 가압되는 감지편을 정확하게 검출할 수 있다.

그러나 종래의 차량 감지장치(100)는 감지판(131)이 하나의 탄성판으로 일체로 제작되기 때문에 차량이 통과할 때 차량 바퀴의 직하부의 감지편만 하부로 만곡되는 것이 아니라 차량 바퀴의 직하부의 감지편에 인접되는 감지편들까지 하부로 만곡됨으로써 검출률이 저하되는 문제점이 발생된다.

또한 종래의 차량 감지장치(100)는 차량 통행에 따라 감지편이 하부로 만곡될 때 실제 감지편의 만곡은 매우 작은 수치로 이루어지기 때문에 실질적으로 타임 플라이트값을 통해 차량통행 여부를 판단하기가 어려울 뿐만 아니라 오류 발생률이 증가하게 된다.

또한 종래의 차량 감지장치(100)는 감지편들의 만곡여부를 실시간으로 검출하기 위해 복수개의 광센서(133)들의 타임 플라이트값을 실시간으로 산출하는 연산과정과, 산출된 타임 플라이트 값을 기 설정된 시간에 비교하는 연산과정을 수행하기 때문에 연산과정이 복잡한 문제점이 발생된다.

또한 종래의 차량 감지장치(100)는 고가의 장비인 복수개의 광센서들이 4열로 설치되기 때문에 제조비용이 증가하는 문제점이 발생된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되는 복수개의 감지편들이 내부하우징의 길이방향으로 정렬되도록 형성됨으로써 차량이 통과할 때 차량 바퀴의 직하부의 감지편들만 하부로 가압되어 차량정보 검출률을 높인 차종분류장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 감지편들이 일렬로 정렬되어 설치되는 센서모듈들이 폭 방향으로 4열로 설치되어 외측 2열은 차량속도, 축수 및 진행방향을 감지하며, 내측 2열은 윤폭 및 윤거를 감지함으로써 활용할 수 있는 처리영역이 확대 및 세분화되어 2열로도 감지 가능할 수 있게 하였으며, 연산영역을 줄여 우수한 처리속도 및 검출 정확도를 갖는 차종분류장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 차량속도, 축수 및 진행방향을 감지하는 외측 2열의 모듈은 차량 바퀴의 정확한 위치정보가 필요하지 않기 때문에 단순히 차량통행만을 감지하는 스위치모듈로 대체함으로써 고가의 광센서들 및 감지편들의 수가 줄어들어 적은 제조비용을 갖는 차종분류장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 차량통행이 통과할 때 감지판 하부에 설치된 차단부가 하부로 이동하여 광센서의 광신호의 이동을 차단하기 때문에 차량통행 여부를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 상면이 차량 바퀴에 가압되며, 하면에 길이방향으로 개구되는 삽입홈이 형성되는 프레임; 탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되어 상기 프레임의 상면의 가압에 의하여 하향으로 만곡되며 길이방향으로 정렬되는 복수개의 감지편들과, 상기 감지편들 각각의 하면에 설치되는 차단부들과, 상기 감지편들 각각의 직하부에 상기 감지편들로부터 이격되게 설치되어 광신호를 송신 및 수신하는 광센서들로 이루어지고, 상기 감지편들은 하향으로 만곡될 때 상기 차단부들이 상기 광신호의 이동을 차단시키도록 구성되고, 상기 프레임의 삽입홈에 삽입되는 센서모듈들; 상기 센서모듈들의 하부에 배치되는 지지판; 상기 광센서가 수신한 광신호 수신값이 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 미만이면 상기 감지편이 만곡된 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 제어부는 상기 센서모듈들에서 검출되는 상기 광신호 수신값을 통해 차량의 속도, 윤폭, 윤거 및 축거를 산출해 기 저장된 차종데이터에 비교하여 상기 차량의 차종을 판별하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 광센서는 상기 광신호를 방출하는 송신부와, 상기 송신부에서 방출한 광신호를 수신하는 수신부로 이루어지고, 상기 송신부와 상기 수신부는 서로 이격되어 대향되게 설치되어 상기 감지편이 하향으로 만곡될 때 상기 차단부가 상기 송신부와 상기 수신부의 이격된 사이로 삽입되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 차종분류장치는 탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되어 상기 차량이 통과할 때 상기 차량 바퀴에 가압되는 영역이 하향으로 만곡되는 감지판과, 도체로 형성되어 상기 감지판의 하부면으로부터 이격되게 설치되는 접점부들로 이루어지고, 상기 감지판이 만곡될 때 만곡된 감지판의 직하부에 위치한 접점부와 감지판이 접촉되어 'On'신호를 출력하는 스위치모듈들; 외부로부터 상기 스위치모듈들로 신호가 공급되도록 신호케이블이 접속되는 신호케이블 접속부; 상기 스위치모듈들의 온/오프(On/Off) 신호를 처리하는 신호처리부를 더 포함하고, 상기 센서모듈들과 상기 스위치모듈들은 4열로 정렬되게 설치되되 내측 2열에 상기 센서모듈들이 설치되며, 외측 2열에 상기 스위치모듈들이 설치되고, 상기 제어부는 상기 센서모듈들로부터 입력되는 신호를 통해 상기 통과차량의 윤폭 및 윤거를 검출하며, 상기 스위치모듈들로부터 입력되는 신호를 통해 상기 통과차량의 속도, 축거 및 진행방향을 검출하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되는 복수개의 감지편들이 차량을 감지함으로써 차량 바퀴의 직하부에 설치된 감지편이 하부로 만곡되어 광신호의 이동을 차단하기 때문에 차량 이동위치를 정확하게 검출할 수 있게 되고, 이에 따라 윤거, 윤폭, 차종 및 차량속도 검출이 정확하게 이루어지게 된다.

또한 본 발명에 의하면 모듈들이 4열로 설치되어 외측 2열은 차량속도, 윤거 및 진행방향을 감지하며, 내측 2열은 윤폭 및 윤거를 감지함으로써 내외측 4열이 복합적으로 동작하여 검출된 신호들 중 최적화된 신호만을 선별하여 정확도를 개선하며, 4열 중 1열이 망실되어도 동작은 유효함으로써 장비의 신뢰도 및 정확도가 개선된다.

또한 본 발명에 의하면 외측 2열에 설치되는 모듈들은 스위치모듈로 구성되기 때문에 제조비용이 절감된다.

또한 본 발명에 의하면 차량속도, 윤거 및 진행방향을 감지하는 외측 2열의 모듈들은 단순히 차량통행만을 감지하는 스위치모듈로 대체함으로써 고가의 광센서들 및 감지편들의 수가 줄어들어 제조비용이 절감된다.

또한 본 발명에 의하면 차량통행에 따른 감지편의 만곡정도에 따라 광신호의 수신량이 결정되기 때문에 차량통행 여부를 정확하게 판단할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 국내 등록특허 제 10-051772호(발명의 명칭:비접촉식 차량 감지장치)에 개시된 차량 감지장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 비접촉식 차종분류장치를 나타내는 조립 사시도이다.
도 3은 도 2의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A'선의 단면도이다.
도 5는 도 2의 센서모듈을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
도 7은 도 5의 광센서를 나타내는 측면도이다.
도 8은 광센서의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 도 2의 스위치모듈을 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 적용되는 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 비접촉식 차종분류장치를 나타내는 조립 사시도이고, 도 3은 도 2의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A'선의 단면도이다.

도 3 내지 5의 비접촉식 차종분류장치(1)는 길이를 갖는 판재로 형성되어 도로의 설치 홈의 바닥면에 설치되는 지지판(3)과, 저면에 길이방향으로 개구된 개구 홈(52)이 형성되어 후술되는 내부하우징(7)의 상면에 설치되는 프레임(5)과, 내부에 센서모듈(8), (8') 및 스위치모듈(9), (9')이 설치되어 프레임(5)의 개구 홈(52)에 삽입되어 지지판(3)의 상면에 결합되는 내부하우징(7)으로 이루어진다.

지지판(3)은 도로에 기 설치된 설치홈(미도시)의 바닥면에 설치되며, 길이를 갖는 판재형상으로 형성된다.

또한 지지판(3)의 상면에는 프레임(5) 및 내부하우징(7)이 볼트 체결된다.

프레임(5)은 길이를 갖는 함체(51)와, 함체(51)의 저면에 길이방향의 개구부를 갖는 개구 홈(52)과, 함체(51)의 상면으로부터 외측으로 돌출되되 길이방향으로 연속되게 돌출되는 돌출부(54), (55), (56), (57)들로 이루어진다.

또한 프레임(5)은 차량이 통과하면 차량 바퀴가 돌출부(54), (55), (56), (57)들을 가압하여 돌출부(54), (55), (56), (57)들의 하부에 설치되는 후술되는 도 5의 감지편(81)들 및 도 9의 감지판(91)이 하향으로 만곡하게 되고, 차량 바퀴가 통과하게 되면 압력이 제거되어 감지편(81) 및 감지판(91)은 평판 상태로 회복하게 된다.

또한 개구 홈(52)은 길이방향의 단면들에 연설되어 개구되도록 구성된다.

또한 프레임(5)은 함체(51)의 개구 홈(52)으로 내부하우징(7)이 삽입 안착되면 내부하우징(7)과 볼트 체결된다.

또한 함체(51)의 일측면에는 외부로부터 공급받은 신호를 후술되는 스위치모듈(9), (9')로 공급하는 신호케이블 접속부(6)가 형성된다. 이때 신호케이블 접속부(6)는 도 2와 3에서는 프레임(5)의 일측면에 설치되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 지지판(3) 및 내부하우징(7)에 구성되어도 무방하다.

내부하우징(7)은 길이를 갖는 판재형상으로 형성되는 기초판(71)과, 기초판(71)의 길이방향의 일측 단부로부터 이격되게 기초판(71)의 상면에 돌출되는 돌림걸출부(73)와, 기초판(71)의 상면에 폭 방향으로 4열로 정렬되게 설치되는 2개의 센서모듈(8), (8')과, 2개의 스위치모듈(9), (9')로 이루어진다. 이때 센서모듈(8), (8')들은 내측에 인접되게 설치되고, 스위치모듈(9), (9')들은 외측에 서로 이격되게 설치된다.

이때 모듈(7), (7'), (8), (8')들은 기초판(71)의 상면에 설치 시 일측 단부는 걸림돌출부(73)에 걸려 지지되며, 타측 단부는 지지판(71)의 타측 단면에 일체로 연결되도록 설치된다.

또한 모듈(7), (7'), (8), (8')들은 기초판(71)의 상면에 폭 방향으로 4열로 정력되게 설치되되 길이 방향의 일측 단부가 대향되는 기초판(71)의 일측 단면으로부터 이격되게, 타측 단부가 대향되는 기초판(71)의 타측 단면에 인접되도록 기초판(71)의 상면에 결합된다. 이에 따라 본 발명의 일실시예인 비접촉식 차종분류장치(1)는 도로의 설치홈의 길이에 따라서 타 부품들에 연속되게 설치될 수 있으며, 부품들이 연결되는 영역들 위로 차량이 통과하더라도 차량을 감지할 수 있게 된다.

또한 내부하우징(7)은 기초판(71)으로부터 상부로 돌출되는 모듈(7), (7'), (8), (8')들이 개구 홈(52)으로 삽입되도록 한 후 프레임(5) 및 지지판(3)에 볼트 체결된다.

도 5는 도 2의 센서모듈을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이다.

도 5와 6의 센서모듈(8), (8')은 길이를 갖되 내부에 수용홈(83)이 형성되는 함체(82)와, P.C.B 또는 알루미늄 판으로 이루어져 함체(82)의 수용홈(83) 내부에 설치되는 기판(85)과, 기판(85)의 상부에 안착되는 광센서(86)와, 탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되어 함체(82)의 상부에 길이방향으로 정렬되게 설치되는 복수개의 감지편(81)들과, 감지편(81)들 각각의 직하부에 수직으로 설치되는 차단부(90)로 이루어진다.

또한 감지편(81)들의 상부에는 감지편(81)들을 보호하기 위한 절연체(89)가 설치되는 것이 바람직하다.

함체(82)는 길이를 갖는 막대형상으로 형성되되 상면으로부터 중앙 하부에 수용홈(83)이 길이방향으로 연속되게 형성되고, 상면의 길이방향의 양측부로부터 수용홈(83)을 향하여 하향으로 경사지는 경사면(88), (89)들이 형성되고, 상면의 양측부에 감지편(81)들의 양측부가 안착되어 설치된다.

또한 감지편(81)들은 탄성력을 갖는 판스프링으로 형성되어 차량이 통행할 때 하향으로 만곡하게 되며, 압력이 해제될 때 평판 상태로 복원하게 된다.

또한 센서모듈(8), (8')들은 프레임(5)에 결합 시 감지편(81)들이 프레임(5)의 돌출부(55), (56)에 일체로 연결되게 결합됨으로써 통과하는 차량 바퀴에 의해 가압되는 돌출부(55), (56)의 직하부에 설치되는 감지편(81)들은 하향으로 만곡된다.

또한 함체(82)의 수용홈(83)의 하부에는 기판(85)이 삽입되는 기판 삽입홈이 길이방향으로 형성되고, 기판(85)의 상면에는 광센서(86)가 수용홈(83) 내에 위치하도록 설치된다.

도 7은 도 5의 광센서를 나타내는 측면도이고, 도 8은 광센서의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 광센서(86)는 기판(85)의 상면에 수직으로 설치되며, 상단부에는 광신호(50)를 방출하는 송신부(861)와 광신호를 수신하는 수신부(863)가 서로 이격되어 대향되게 돌출 형성된다.

또한 수신부(863)는 차량이 통과하지 않을 때 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 이상의 광신호를 수신하게 되고, 차량이 통과하여 감지편(81)이 하부로 만곡될 때 차단부(87)에 의해 광신호가 차단되기 때문에 설정값(TH) 미만의 광신호를 수신하게 된다.

또한 수신부(863)는 수신된 광신호 값을 후술되는 도 11의 컨트롤러(30)로 전송한다.

도 9는 도 2의 스위치모듈을 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 단면도이다.

도 9와 도 10의 스위치모듈(9), (9')은 전술하였던 도 6의 센서모듈(8)의 함체(82)와 동일한 형상의 함체(92)를 구비하며, 길이를 갖는 탄성판으로 형성되는 감지판(91)이 함체(92)의 상면의 양측부에 안착되어 설치된다.

또한 스위치모듈(9), (9')은 플라스틱 재질로 형성되어 함체(92)의 수용홈(93)의 내부에 수직으로 설치되는 수직부(94)와, 동(Cu) 재질로 형성되어 수직부(94)의 상부에 설치되는 접점부(95)를 포함한다. 이때 접점부(95)는 감지판(91)의 하부면으로부터 이격되게 설치되도록 한다.

이와 같이 구성되는 스위치모듈(9), (9')은 수용홈(93) 내부에 접점부(95)와 감지판(91)이 서로 이격되게 설치되어 차량이 통과할 때 감지판(91)이 하향 만곡하면 감지판(91)이 접점부(95)에 접촉됨으로써 회로가 폐쇄되어 'ON'신호가 출력된다.

또한 감지판(91)의 상부에는 감지판(91)을 보호하기 위한 절연체(99)가 설치되는 것이 바람직하다.

즉 내부하우징(7)의 외측 2열에 설치되는 스위치모듈(9), (9')은 차량속도 및 차축을 감지하기 위해 사용되기 때문에 차량 바퀴의 정확한 위치정보를 사용하지 않고 단순히 'ON', 'OFF' 출력신호만을 이용하여도 무방하기 때문에 센서모듈(8), (8')과 같은 광센서를 이용하지 않고 접점을 형성하도록 구성된다.

도 11은 본 발명에 적용되는 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

도 11의 컨트롤러(30)는 센서모듈(8), (8')들 및 스위치모듈(9), (9')로부터 입력되는 신호의 잡음을 제거하기 위한 증폭기 및 A/D 회로를 구비하는 신호처리부(32)와, 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(33)와, 스위치모듈(9), (98')로부터 입력되는 'ON/OFF' 신호를 통해 차량 속도를 산출하는 속도 산출부(34)와, 센서모듈(8), (8')로부터 입력되는 감지신호를 통해 윤폭을 산출하는 윤폭산출부(35)와, 센서모듈(8), (8')로부터 입력되는 감지신호를 통해 윤거를 산출하는 윤거산출부(36)와, 속도산출부(34)의 속도와 동일한 감지편을 앞바퀴와 뒷바퀴가 통과하는 시간에 의하여 차량의 길이, 즉 차량의 축거를 산출하는 축거산출부(3)와, 차량의 차종을 판단하는 차종판별부(38)와, 이들 제어대상(32), (33), (34), (35), (36), (37), (38)을 제어하는 제어부(31)로 이루어진다.

제어부(31)는 컨트롤러(30)의 O.S(Operating system)이며, 센서모듈(8), (8')로부터 신호처리부(32)를 통해 광신호 수신값을 전송받으면 전송받은 수신값을 기 설정된 설정값(TH:Threshold)에 비교하며, 만약 수신값이 설정값(TH) 이상이면 차량통행이 이루어지지 않았다고 판단하며, 만약 수신값이 설정값(TH) 미만이면 차량통행이 이루어졌다고 판단하여 차량이 통과되었다는 통행신호와 차량통행이 이루어진 감지편(81)의 위치정보를 윤폭산출부(35) 및 윤거산출부(36)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 스위치모듈(9), (9')로부터 신호처리부(32)를 통해 입력되는 신호가 'OFF'신호이면 정상상태라고 판단하며, 입력되는 신호가 'OFF'신호이면 차량이 통과되었다고 판단하여 통행신호와 접점이 이루어진 접점부(95)의 위치정보를 속도산출부(34) 및 축거산출부(37)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 속도산출부(34)에서 산출된 속도값을 축거산출부(37)로 입력하며, 속도산출부(34), 윤폭산출부(35), 윤거산출부(36) 및 축거산출부(37)에서 산출되는 산출값을 차종판별부(38)로 입력한다.

데이터베이스부(32)에는 속도산출부(34), 윤폭산출부(35), 윤거산출부(36), 축거산출부(37) 및 차종판별부(38)에서 검출되는 속도정보, 윤폭정보, 윤거정보, 축거정보 및 차종정보들이 저장된다.

또한 데이터베이스부(32)에는 기 설정된 차종데이터들이 저장된다. 이때 상기 차종데이터는 차종에 따른 윤폭, 윤거 및 축거정보들이 기 설정되어 저장된 데이터로 정의된다.

또한 데이터베이스부(32)에는 센서모듈(8), (8')들 및 스위치모듈(9), (9')들의 위치정보와, 센서모듈(8), (8')들의 감지편(81)들 중 인접되는 감지편들의 거리차 및 감지편(81)들 각각의 위치정보와, 스위치모듈(9), (9')들의 접점부(95)들의 위치정보가 저장된다.

속도산출부(34)는 제어부(31)로부터 입력되는 스위치모듈(9), (9')에 대한 통행신호, 감지시간 및 스위치모듈(9), (9')들의 거리차이 정보를 이용하여 차량속도를 산출한다. 이때 산출된 속도값은 제어부(31)의 제어에 따라 축거산출부(37) 및 차종판별부(38)로 입력된다.

윤폭산출부(35)는 제어부(31)로부터 입력되는 센서모듈(8), (8')에 대한 통행신호, 감지시간 및 가압된 감지편(81)들의 위치정보, 인접되는 감지편(81)들의 거리차이 정보를 통해 가압된 상태의 감지편(81)들의 개수 및 거리를 이용하여 윤폭을 산출한다.

윤거산출부(36)는 제어부(31)로부터 입력되는 센서모듈(8), (8')에 대한 통행신호, 감지시간, 및 가압된 감지편들의 위치정보, 인접되는 감지편(81)들의 거리차이 정보를 통해 가압된 상태의 감지편(81)들의 개수, 위치정보, 거리차이 정보를 통해 윤거를 산출한다.

축거산출부(37)는 제어부(31)로부터 입력되는 스위치모듈(9), (9')에 대한 속도정보, 통행신호 및 감지시간을 통해 차량속도와 동일한 감지판을 앞바퀴와 뒷바퀴가 통과하는 시간에 의하여 차량의 길이, 즉 축거를 산출한다.

차종판별부(38)는 윤폭산출부(35)로부터 입력받은 윤폭정보와, 윤거산출부(36)로부터 입력받은 윤거정보와, 축거산출부(37)로부터 입력받은 축거정보를 기 저장된 차종데이터에 비교하여 통과차량의 차종을 판별한다.

또한 도 11에는 미도시 되었지만 컨트롤러(30)는 센서모듈(8), (8')들 및 스위치모듈(9), (9')들로부터 입력되는 신호를 통해 차량의 진행방향을 검출하는 모듈 및 검출부가 더 구성될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 비접촉식 차종분류장치(1)는 센서모듈(8), (8')에서 감지되는 신호들을 윤거 및 윤폭 검출 시 사용하며, 스위치모듈(9), (9')에서 감지되는 신호들을 속도 및 축거 검출 시 사용함으로써 전체적으로 연산속도 및 검출 정확도가 높아지게 된다.

1:비접촉식 차종분류장치 3:기초판
5:외부하우징 7:내부하우징
8, 8':센서모듈 9,9':스위치모듈
81:감지편 82: 함체 83:수용홈
85:기판 86:광센서 87:차단부
88, 89:경사면 861:송신부 863:수신부

Claims

상면이 차량 바퀴에 가압되며, 하면에 길이방향으로 개구되는 삽입홈이 형성되는 프레임;
탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되어 상기 프레임의 상면의 가압에 의하여 하향으로 만곡되며 길이방향으로 정렬되는 복수개의 감지편들과, 상기 감지편들 각각의 하면에 설치되는 차단부들과, 상기 감지편들 각각의 직하부에 상기 감지편들로부터 이격되게 설치되어 광신호를 송신 및 수신하는 광센서들로 이루어지고, 상기 감지편들은 하향으로 만곡될 때 상기 차단부들이 상기 광신호의 이동을 차단시키도록 구성되고, 상기 프레임의 삽입홈에 삽입되는 센서모듈들;
상기 센서모듈들의 하부에 배치되는 지지판;
상기 광센서가 수신한 광신호 수신값이 기 설정된 설정값(TH:Threshold) 미만이면 상기 감지편이 만곡된 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차종분류장치.
청구항 1에서, 상기 제어부는 상기 센서모듈들에서 검출되는 상기 광신호 수신값을 통해 차량의 속도, 윤폭, 윤거 및 축거를 산출해 기 저장된 차종데이터에 비교하여 상기 차량의 차종을 판별하는 것을 특징으로 하는 차종분류장치.
청구항 1 또는 2에서, 상기 광센서는 상기 광신호를 방출하는 송신부와, 상기 송신부에서 방출한 광신호를 수신하는 수신부로 이루어지고, 상기 송신부와 상기 수신부는 서로 이격되어 대향되게 설치되어 상기 감지편이 하향으로 만곡될 때 상기 차단부가 상기 송신부와 상기 수신부의 이격된 사이로 삽입되는 것을 특징으로 하는 차종분류장치.
청구항 3에서, 상기 차종분류장치는
탄성력을 갖는 탄성판으로 형성되어 상기 차량이 통과할 때 상기 차량 바퀴에 가압되는 영역이 하향으로 만곡되는 감지판과, 도체로 형성되어 상기 감지판의 하부면으로부터 이격되게 설치되는 접점부들로 이루어지고, 상기 감지판이 만곡될 때 만곡된 감지판의 직하부에 위치한 접점부와 감지판이 접촉되어 'On'신호를 출력하는 스위치모듈들;
외부로부터 상기 스위치모듈들로 신호가 공급되도록 신호케이블이 접속되는 신호케이블 접속부;
상기 스위치모듈들의 온/오프(On/Off) 신호를 처리하는 신호처리부를 더 포함하고, 상기 센서모듈들과 상기 스위치모듈들은 4열로 정렬되게 설치되되 내측 2열에 상기 센서모듈들이 설치되며, 외측 2열에 상기 스위치모듈들이 설치되고, 상기 제어부는 상기 센서모듈들로부터 입력되는 신호를 통해 상기 통과차량의 윤폭 및 윤거를 검출하며, 상기 스위치모듈들로부터 입력되는 신호를 통해 상기 통과차량의 속도, 축거 및 진행방향을 검출하는 것을 특징으로 하는 차종분류장치.