KR101408868B1

KR101408868B1 - Wave 기반 차량 축중 측정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101408868B1
Application number: KR1020140010798A
Authority: KR
Inventors: 김동철; 이경수
Original assignee: 주식회사 스마트비전
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2014-06-17

Abstract

WAVE 기반 차량 축중 측정 장치 및 방법을 공개한다. 본 발명은 적어도 하나의 차량의 축중을 측정하여 측정 데이터를 전송하는 축중 측정부 및 적어도 하나의 차량과 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 수행하여, 적어도 하나의 차량으로 차량 정보를 요청하고, 적어도 하나의 차량으로부터 차량 정보가 수신되면, 수신된 차량 정보를 분석하여 차량 분석 정보를 획득하고, 획득된 차량 정보를 이용하여 축중 측정부를 제어하며, 측정 데이터와 차량 정보를 비교하여 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하고, 과적 판별 결과를 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 측정 제어부를 포함한다.

Description

WAVE 기반 차량 축중 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING WEIGHT OF VEHICLE USING WAVE}

본 발명은 차량 축중 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 WAVE 기반 차량 축중 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

산업의 발전, 특히 유통 산업의 발전에 따라 차량으로 운반되는 물류의 량이 크게 급증하였으며, 이에 따라 기반 인프라인 도로의 유지 보수에 많은 비용이 소모되고 있다. 그리고 도로 파손의 가장 큰 요인 중 하나로 과적 차량이 지적되고 있다. 도로의 파손은 단순히 유지 보수 비용의 증가뿐만 아니라 도로상을 주행하는 차량들의 안전 운행에 큰 장애 요인이 되므로 단속되어야 한다. 따라서 도로교통법으로 과적 차량의 단속 기준이 마련되어 있으며, 이를 초과하는 중량의 차량을 과적 차량으로 판단하여 단속하고 있다.

도로교통법상의 차량의 중량 제한 기준은 차량의 자량 중량을 포함하여 축중 10톤(윤중 5톤)과 총 중량 40톤으로 규정하고 있다. 여기서 축중(또는 축하중)은 차량의 일축(一軸) 에 가해지는 하중을 의미하며, 윤중(또는 윤하중) 은 차량의 일축 양단의 바퀴들 중 일단의 바퀴에 가해지는 하중을 의미한다. 또한 축중 10톤은 축 형식(단축, 연속축)이나 연속축인 경우에 축간 거리, 타이어 개수(단륜, 복륜) 등을 고려하지 않은 기준이며, 총 중량 또한, 차량 형식(단일 차량, 연결 차량)이나 축 수에 관계없는 것이다. 총 중량 상한선인 40톤은 4축의 세미 트레일러(semi trailer) 차량을 기준으로 축 당 10톤X4축=40톤을 제한 기준으로 설정한 것이며, 특히 축 중량 제한은 특히 교량 구조물의 안전을 위해 설정된 기준이다. 그러므로 총 중량 40톤 또는 축 하중 10톤을 초과하는 차량은 종류와 상관없이 도로법상 과적차량으로 인정된다.

현재 과적 차량의 단속은 일반적으로 차량 축중 측정 장치를 이용하여 수행되고 있다. 차량 축중 측정 장치는 차량의 윤중과 축중을 측정하고, 측정된 축중을 이용하여 차량의 총 중량을 측정하고 있다.

종래의 축중 측정 장치를 이용한 과적 단속 시스템의 축중 측정 장치들은 기본적으로 차량의 윤중, 축중 및 총 중량이 규정된 하중을 초과하는지 여부만을 판단할 뿐, 차량의 종류에 따른 하중이 초과하였는지 여부를 구분하여 판단하지 않는다. 이렇게 윤중, 축중 및 총중량만을 판단하는 경우에, 차량으로 인한 도로의 파손은 방지할 수 있지만, 각 차량별 과적으로 인한 안전 사고를 방지할 수 없다는 문제가 있다. 실제로 각 차량에는 도로교통법의 기준과 무관하게 각 차종별로 적재 적량이 규정되어 있으며, 차종별 적재 적량을 초과하여 적재한 모든 차량이 과적 차량이다. 그리고 이러한 적재 정량을 초과한 과적 차량은 도로의 파손보다는 실질적인 안전 사고의 발생 요인으로 제한되어야 한다.

그럼에도 도로 교통법상에서 과적 단속 기준이 상기한 바와 같이 설정된 것은, 차량이 각 차량의 종류에 따른 적재 정량을 초과하여 과적하더라도, 현재의 축중 측정 장치는 차량의 종류를 판별할 수 있는 방법을 제공하지 못하기 때문이다. 따라서 차량의 종류에 따른 차량의 중량과 적재 정량이 규정되어 있음에도 이를 초과하여 과적하는 경우에도 정확하게 단속할 수 없다는 한계가 있다. 일 예로 적재적량이 5톤인 소형 화물차에서 10톤의 화물을 과적을 하더라도 이를 검측할 수 없다는 문제가 있다.

이로 인해 기존의 축중 측정 장치에서 단속되지 않는 과적 차량이 도로를 주행하다가 사고를 유발하는 경우가 종종 발생되고 있다. 적재 적량 초과로 인한 도로 상의 사고는 실질적인 인명 피해를 유발하는 경우가 많다는 점에서 도로 파손보다 더욱 주의가 필요하다.

또한 기존의 차량 축중 측정 장치는 차량의 종류를 정확하게 구분하지 못하기 때문에, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수 및 차량 형식 등에 따른 차별화된 과적 단속을 실행하지 못하여, 과적 차량이 단속되지 않는 경우나, 과적 차량이 아님에도 단속되는 경우가 발생할 수 있다는 문제가 있다.

이런 문제를 보완하기 위해 한국등록특허 제101134034호(등록일 2012.03.30)에는 차량 축중 측정 장치가 RFID 리더를 구비하고, 운전자가 RFID 태그를 RFID 리더에 접촉시켜 차량 정보를 차량 축중 장치의 RFID 리더로 전송하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이 기술은 RFID의 특성상 인식 거리가 통상적으로 10m 이내로 짧아 운전자가 직접 RFID 태그를 RFID 리더에 접촉시켜야 하므로 차량이 반드시 정차해야 하고, 운전자를 번거롭게 하는 문제가 있다. 특히 차량별로 높이가 서로 다르므로, RFID 리더의 위치에 따라 운전자가 RFID 태그를 접촉시키기 어려운 경우가 발생할 수 있다. 더불어 RFID에 포함될 수 있는 정보량이 제한적이며, 일방향 통신만을 지원하므로 운전자가 차량 축중 결과를 확인하기 위해서는 차량 외부의 표시 장치를 응시해야 한다는 한계가 있으며, RFID 태그의 사용을 의무화하기 어렵고, RFID 태그 조작 시에 이를 적발하기 어렵다는 문제가 있으며, RFID 태그의 분실 및 도난 등에 대한 관리가 필요하다. 이에 RFID를 이용한 축중 측정 장치의 경우에는 작업 현장과 같은 특수한 환경에서만 사용되는 한계가 있다.

본 발명의 목적은 WAVE를 이용하여 차량 정보를 획득하고, 획득된 차량 정보를 기초로 차량별 과적 여부를 정확하게 측정할 수 있는 축중 측정 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 축중 측정 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 축중 측정 장치는 적어도 하나의 차량의 축중을 측정하여 측정 데이터를 전송하는 축중 측정부; 및 상기 적어도 하나의 차량과 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 수행하여, 상기 적어도 하나의 차량으로 차량 정보를 요청하고, 상기 적어도 하나의 차량으로부터 차량 정보가 수신되면, 상기 수신된 차량 정보를 분석하여 차량 규격 정보를 획득하고, 획득된 차량 규격 정보를 이용하여 상기 축중 측정부를 제어하며, 상기 측정 데이터와 상기 차량 정보를 비교하여 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하고, 과적 판별 결과를 상기 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 측정 제어부; 를 포함한다.

상기 차량 규격 정보는 상기 적어도 하나의 차량 각각에서 상기 WAVE 통신의 데이터 포맷인 BSM(Basic Safety Messages)의 Part II에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 한다.

상기 측정 제어부는 상기 적어도 하나의 차량 각각과 WAVE 통신을 수행하는 WAVE 통신부; 상기 WAVE 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 차량 각각의 상기 차량 정보를 수신 및 분석하여 상기 차량 규격 정보를 획득하는 차량 정보 분석부; 및 상기 차량 정보 분석부로부터 수신된 상기 차량 규격 정보에 대응하여 상기 축중 측정부를 제어하고, 상기 측정 데이터와 상기 차량 정보를 비교하여 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하며, 판별 결과를 상기 WAVE 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 축중 측정 장치는 상기 측정 제어부의 제어에 따라 상기 적어도 하나의 차량 중 과적으로 판별된 차량의 영상 이미지를 획득하는 촬영부; 및 상기 측정 제어부의 제어에 따라 상기 과적 판별 결과를 기설정된 방식으로 표시하는 표시부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측정 제어부는 상기 제어부에서 인가되는 상기 차량 정보와 상기 영상 이미지 및 상기 측정 데이터를 저장하는 차량 정보 DB; 및 외부 노변 기지국이나 단속 서버 중 적어도 하나와 상기 WAVE 통신이 아닌 기설정된 통신 방식으로 통신을 수행하여, 상기 과적으로 판별된 차량의 상기 차량 정보를 전송하는 통신부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 정보 DB는 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 차량 형식별 상기 차량 규격 정보가 기저정되고, 상기 적어도 하나의 차량 각각에서 전송되는 차량 정보에 포함된 차량 형식에 대응하는 상기 차량 규격 정보를 획득하여 상기 차량 정보 분석부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 BSM의 Part I에 포함된 차량의 속도 정보를 상기 차량 규격 정보와 함께 반영하여 상기 축중 측정부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량 규격 정보는 차량의 종류, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수, 적재 적량 및 차체무게 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 축중 측정 방법은 축중 측정부 및 측정 제어부를 포함하는 차량 축중 측정 장치의 축중 측정 방법에 있어서, 상기 측정 제어부가 적어도 하나의 차량과 WAVE 통신을 수행하여, 상기 적어도 하나의 차량으로 차량 정보를 요청하는 단계; 상기 측정 제어부가 상기 적어도 하나의 차량으로부터 차량 정보가 수신되면, 상기 수신된 차량 정보를 분석하여 차량 규격 정보를 획득하는 단계; 상기 측정 제어부가 상기 차량 규격 정보를 기반으로 상기 축중 측정부를 제어하여 상기 적어도 하나의 차량 각각의 축중에 대한 측정 데이터를 획득하는 단계; 상기 측정 제어부가 상기 측정 데이터와 상기 차량 정보를 비교하여 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하는 단계; 및 과적 판별 결과를 상기 적어도 하나의 차량 각각의 운전자가 차량 내에서 인식할 수 있도록 상기 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 단계; 를 포함한다.

따라서, 본 발명의 WAVE 기반 차량 축중 측정 장치 및 방법은 차량 축중 측정 장치가 WAVE을 이용하여 원거리에서 미리 차량과 양방향 통신을 수행함으로써, 차량 축중 측정 장치로 접근하는 차량을 감지하여 운전자에게 사전에 축중 측정 대상 차량임을 통지할 수 있고, 차량으로부터 차량의 차체 중량과 적재 적량에 대한 데이터가 포함된 차량 정보를 수신하고, 수신된 차량 정보와 측정된 차량의 총 중량을 비교하여 과적 여부를 판별함으로써, 차량의 종류에 따른 과적 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 더불어 차량 종류에 따른 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수 및 차량 형식 정보를 차량 정보에 추가로 포함하여 획득할 수 있으므로, 축중을 이용한 총중량을 판단하는 경우에도 오차를 최소화함으로써, 정확한 총중량을 측정할 수 있도록 한다. 그리고 운전자의 개입없이 차량 축중 측정 장치와 차량 사이의 양방향 무선 통신을 지원하므로, 차량의 정차없이 차량 축중을 측정하고, 축중 측정 결과를 차량내의 내비게이션 등과 같은 표시 장치를 통해 운전자에게 즉시 통지할 수 있다. 뿐만 아니라, 도로상의 노변 기지국과의 통신을 수행하여 과적 차량의 도주를 차단할 수 있다. 또한 차량의 속도나 상태 정보 등을 WAVE의 메시지를 전송하여 획득할 수 있으므로, 속도에 따른 하중의 변화 등을 예측할 수 있어 고속 축중 측정 장치의 측정 정확도를 높일 수 있다.

도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 축중 측정 장치를 나타낸다.
도2 는 BSM 데이터 포맷의 구성을 나타낸다.
도3 내지 도5 은 대표적인 차량 분류 기준과 차량 분류에 따른 축 구조의 개략적인 예를 나타낸다.
도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 축중 측정 방법을 나타낸다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 축중 측정 장치를 나타낸다.

도1 에서 본 발명의 차량 축중 측정 장치(100)는 적어도 하나의 차량(미도시)와 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 이용하여 상호 양방향 통신을 수행할 수 있다.

WAVE 통신은 차량용 지능형 교통 통신 시스템(Intelligent Transportation System, 이하 ITS)의 통신 표준으로 정립되어 가고 있는 기술로서, 차량간 통신(Vehicle to Vehicle : 이하 V2V)이나 차량과 노변 기지국(RSE : Road Side Equipment)과의 통신(Vehicle to Infrastructure : 이하 V2I)을 지원한다. WAVE 통신은 5.85~5.925㎓ 주파수 대역을 이용하여 1Km 수준의 통신 반경과 10Mbps의 전송 속도의 양방향 통신을 제공한다. 즉 차량간, 차량과 노변 기지국간의 양방향 통신을 지원한다. 또한 WAVE 통신은 최대 180km/h 속도의 자동차 주행환경을 지원하며, 120km/h 속도로 운행시에는 4m거리 내에서 일어난 순간적인 운행 이벤트에 대해서도 대처할 수 있도록 100ms의 사건정보 인식시간도 규정하고 있다. 즉 링크 접속이 0.1초 이내로 빠르고, 고속 이동 서비스를 제공한다. 이에 향후 ITS 통신은 WAVE 통신 표준을 중심으로 진행될 것으로 전망되고 있다. 즉 차량의 안전 운행을 위해 미래에 출시되는 차량 대부분이 기본적으로 WAVE 통신을 지원할 것으로 전망되고 있다.

WAVE 통신은 V2V 통신 또는 V2I 통신을 위한 데이터 포맷을 SAE(Society of Automotive Engineers) J2735 표준안에 따라 도2 와 같이 BSM(Basic Safety Messages)으로 규정하고 있다.

도2 는 BSM 데이터 포맷의 구성을 나타낸다.

J2735는 DSRC(Dedicated Short Range Communications) Message Set Dictionary에 관한 규정이다. 도2 에서 Part I은 BSM 전송 시에 반드시 포함되어야 하는 필수 요소들로서 운행 중인 차량을 식별하기 위한 식별자 더불어 차량의 움직임과 제어 상태 및 차량 크기 등의 정보가 포함된다. 각 필드의 값의 의미는 공지된 사항이므로 여기서는 상세한 설명은 생략한다. 그리고 BSM 데이터 포맷은 옵션 사항을 BSM에 추가하여 전송할 수 있도록 Part II를 제공한다. Part II는 상황에 따라 다양한 추가 필드를 설정할 수 있도록 구성된다.

다시 도1 을 참조하면, 차량 축중 측정 장치(100)는 측정 제어부(110)와 축중 측정부(120)를 기본적으로 구비한다. 그리고 차량 축중 측정 장치(100)는 촬영부(130) 및 표시부(140)를 추가로 구비할 수 있다.

측정 제어부(110)는 접근하는 적어도 하나의 차량을 판별하고, 차량으로부터 WAVE 통신으로 차량 정보를 획득한다. 즉 측정 제어부(110)는 V2I의 노변 기지국으로서의 기능을 수행할 수 있다. 그리고 획득된 차량 정보를 기초로 축중 측정부(120)를 제어하고, 측정된 축중과 차량 정보를 이용하여 과적 여부를 판별한다. 그리고 판별 결과에 따라 촬영부(130) 및 표시부(140)를 제어하고, 차량으로 판별 결과를 WAVE 통신으로 전송한다. 축중 측정부(120)는 중량 감지 센서를 구비하고, 측정 제어부(110)의 제어에 따라 차량의 하중을 측정하며, 구현 형상에 따라 차량의 윤중 또는 축중을 측정한다. 그리고 측정 결과를 측정 제어부(110)로 전송한다. 촬영부(130)는 카메라로 구현될 수 있으며, 측정 제어부(110)의 제어에 따라 차량의 차량 등록 번호를 촬영하여 과적 단속에 대한 증거를 획득한다. 표시부(140)는 디스플레이 장치로 구현될 수 있으며, 측정 제어부(110)에서 전송되는 측정 결과를 차량의 운전자가 인식할 수 있도록 표시한다.

먼저 측정 제어부(110)는 WAVE 통신이 가능한 거리(예를 들면 1Km) 이내로 적어도 하나의 차량이 접근하는지 여부를 상호 링크 접속을 통해 판별한다. 그리고 접근하는 차량으로 차량 정보를 요청한다. 즉 측정 제어부(110)는 차량으로 BSM의 필수 요소들인 Part I의 정보와 더불어 Part II 의 추가 필드에 차량의 종류, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수, 적재 적량 및 차체무게 등을 포함하는 차량 규격 정보를 요청하여 수신할 수 있다. 다른 방법으로 측정 제어부(110)가 차량 형식에 따른 차량 규격 정보를 미리 저장하고, 접근하는 차량으로부터 차량 형식만을 Part II 의 추가 필드 정보로 수신할 수도 있다. 이 경우 측정 제어부(110)는 수신된 차량 형식에 대응하는 차량 규격 정보를 검색하여 획득할 수 있다. 여기서 차량 형식이란, 각 제조사별 차량 명칭이나 옵션 사항 등을 포함하는 정보이다.

측정 제어부(110)는 차량 규격 정보가 획득되면, 축중 측정을 실시한다는 것을 WAVE 통신으로 해당 차량으로 사전에 통지할 수 있다. 이는 운행 중인 차량의 운전자가 과적 단속 여부를 인지하지 못한 상태로 주행하여 차량 축중 측정 장치(100)에 인접 한 후, 이를 인식함으로써 급정거하는 등의 안전에 위해가 되는 상황이 발생하지 않도록 하기 위함이다.

측정 제어부(110)는 이후 축중 측정부(120)를 제어하여 접근하는 차량의 축중(또는 윤중)을 측정하고, 측정된 축중(윤중)을 기초로 차량 총 중량을 판별한다. 이때 측정 제어부(110)는 차량에서 전송된 BSM에 포함된 차량의 움직임 상태 정보를 분석하여 축중 측정부(120)의 측정 정밀도를 높일 수 있다. 차량이 정지한 상태에서 축중을 측정하는 경우가 아니라 차량이 이동하는 중에 축중을 측정하는 경우에는, 차량의 축중 측정 시 오차가 크게 발생할 수 있다. 이러한 오차는 여러가지 요인에 의해 발생할 수 있으나, 차량의 속도 및 가속도, 축수, 축간 거리, 바퀴 수 및 진행 방향 등에 따른 오차의 영향이 상대적으로 큰 편이다. 그러므로 차량의 속도나 진행 방향 등의 정보를 사전에 분석하고, 축중 측정 시에 반영함으로써, 축중 측정부(120)의 측정 정밀도를 높일 수 있다. 현재 축중 측정 장치 중 WIM(Weigh-in-Motion)은 이동중인 차량의 축하중을 측정하지만, 하나의 WIM으로 다양한 속도로 이동하는 차량들의 축중을 측정하는데는 한계가 있다. 이에 약 30km/h 이하의 속도로 이동하는 차량의 축중을 측정하는 저속 WIM(LS-WIM, Low Speed WIM)과 정상적인 주행 속도(100km/h 이상)의 속도로 이동하는 차량의 축중을 측정하는 고속 WIM(LS-WIM, Low Speed WIM)로 구분하고, 차량의 속도에 따라 서로 다른 종류의 WIM을 이용하여 차량의 축중을 측정하고 있다. 이렇게 저속 WIM과 고속 WIM를 구분하는 이유는 차량의 속도 및 가속도 그리고 차량의 형태에 따라 WIM에 인가되는 차량의 순간 하중에 차이가 있어 한 종류의 WIM만으로 측정 시에는 오차가 크기 때문이다. 그러나 만일 차량의 속도와 차량의 형태를 미리 판별할 수 있다면 이러한 오차를 크게 줄일 수 있다. 즉 한 종류의 축중 측정 장치만을 구비하여도 다양한 속도로 이동하는 차량들 각각의 하중을 정확하게 측정할 수 있다.

그리고 측정 제어부(110)는 축중 측정부(120)에서 인가되는 측정 값을 이용하여 차량의 윤중, 축중 및 총 중량을 판별하고, 판별된 총중량이 해당 차량의 차량 정보에 기초하여 과적인지 여부를 판별한다. 상기한 바와 같이 각각의 차량은 차량의 종류에 따라 차량의 차체 무게와 적재 적량이 서로 상이하다. 그러나 본 발명은 차량의 차체 무게와 적재 적량을 WAVE 통신을 이용하여 차량으로부터 미리 획득하므로, 각 측정된 총중량에서 차량의 차체 무게를 제한 값이 기설정된 적재 적량을 초과하는지를 판별하여 차량별 과적 여부를 정확하게 판단할 수 있다.

측정 제어부(110)는 차량의 축중 측정 결과에 따라 촬영부(130) 및 표시부(140)를 제어한다. 즉 측정 제어부(110)는 촬영부(130)를 제어하여, 과적인 것으로 판별된 차량의 차량 등록 번호를 촬영하고, 표시부(140)를 제어하여 차량의 적재량이 기준을 초과하였음을 운전자가 인식할 수 있도록 표시한다.

뿐만 아니라 본 발명의 측정 제어부(110)는 WAVE 통신으로 측정 결과를 차량으로 직접 전송함으로써, 차량 내의 운전자가 표시부(140)를 확인하지 못한 경우에도 차량 내의 각종 AVN(Audio, Video 및 Navigation) 장치들을 통해 과적되었음을 운전자에게 통지할 수 있다. 예를 들어 과적 차량으로 측정되었음을 운전자가 차량 내부에서 곧바로 인지할 수 있도록 하고, 차량을 정차시키도록 지시할 수 있다. 즉 축중 측정 장치(100)가 표시부(140)를 별도로 구비하지 않더라도, 운전자에게 측정 결과를 용이하고 확실하게 통지할 수 있다. 그리고 만일 차량이 축중 측정 장치(100)로 제공하는 차량 정보에 차량 등록 번호가 포함되어 있다면 촬영부(130) 또한 생략 가능하다. 다만 촬영부(130)가 구비되지 않는 경우에, 과적으로 단속된 차량의 운전자가 단속 결과를 인정하지 않는 경우가 발생할 수 있으므로, 가급적 촬영부(130)를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 측정 제어부(110)는 다른 노변 기지국 또는 경찰 기관과 같은 단속 기관의 서버와 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기한 바와 같이 측정 제어부(110)는 노변 기지국으로서 기능을 수행할 수 있으며, 노변 기지국들은 WAVE 통신이 아닌 기존의 통신망을 이용하여 상호 통신을 수행할 수 있다. 이에 측정 제어부(110)는 과적으로 판별된 차량이 차량 정차 등의 지시에 따르지 않고 도주하는 경우에, 인접한 다른 노변 기지국으로 도주 정보를 전송함으로써, 차량의 이동 경로를 확보할 수 있다. 더불어 확보된 이동 경로가 지속적으로 단속 서버로 전송되도록 하여, 단속을 회피하거나 도주할 수 없도록 한다.

한편 적어도 하나의 차량은 V2X(Vehicle to Everything)단말(미도시)을 구비하여 축중 측정 장치(100), 다른 차량 및 노변 기지국 등과 WAVE 통신을 수행할 수 있도록 구성된다. V2X 단말은 또한 차량내의 적어도 하나의 ECU(Electronic Control Unit)나 AVN 장치들과 차량내 네트워크(예를 들면 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network) 및 FlexRay 등)를 통해 통신을 수행할 수 있다.

이에 적어도 하나의 차량의 V2X 단말은 차량 축중 측정 장치(100)와 WAVE 통신이 가능한 거리(예를 들면 1Km) 이내로 접근하면, 차량 축중 측정 장치(100)의 측정 제어부(110)로부터 차량 정보 요청을 수신한다. 이에 V2X 단말은 차량 정보 요청에 대응하여 차량의 종류, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수, 적재 적량 및 차체무게 등을 포함하는 차량 규격 정보를 포함하여 BSM의 Part II에 추가하여 측정 제어부(110)로 전송한다. 여기서 Part II에 포함되는 차량 규격 정보는 V2X 단말에 미리 저장될 수도 있다. 그리고 BSM의 Part I에 포함되는 기본 정보는 차량 내 네트워크를 통해 적어도 하나의 ECU로부터 수집할 수 있다. 또한 경우에 따라서는 상기한 바와 같이, 차량 제어부(110)에 차량 형식별 차량 규격 정보가 이미 저장되어 있다면, 차량 정보에 차량 규격 정보를 포함하지 않고, 차량 형식만을 BSM에 포함하여 측정 제어부(110)로 전송할 수도 있다.

이후 차량 축중 측정 장치(100)에서 과적 여부에 대한 측정이 완료되면, V2X 단말은 측정 결과를 측정 제어부(110)로부터 수신하고, 수신된 측정 결과를 차량 내 네트워크를 통해 차량의 AVN으로 전송한다. 이에 차량의 AVN이 측정 결과를 운전자에게 음성 또는 영상으로 표시함으로써, 운전자는 측정 결과를 확인하기 위해 차량 외부의 표시부(140)을 주시할 필요가 없다. 그러므로 운전자가 차량의 운행에 더 집중 할 수 있도록 할 수 있다.

측정 제어부(110)를 구성 요소에 따라 상세하게 설명하면, 측정 제어부(110)는 WAVE 통신부(111), 차량 정보 분석부(112), 제어부(113), 차량 정보 DB(114), 축중 제어부(115), 촬영 제어부(116), 표시 제어부(117) 및 통신부(118)을 포함할 수 있다.

WAVE 통신부(110)는 WAVE 통신을 이용하여 적어도 하나의 차량과 통신을 수행한다. WAVE 통신부(110)는 제어부(113)에서 전송되는 차량 정보 요청 메시지를 접근하는 적어도 하나의 차량로 전송하고, 적어도 하나의 차량 각각으로부터 차량 정보를 BSM으로 수신하여 차량 정보 분석부(112)로 전달한다.

차량 정보 분석부(112)는 WAVE 통신부(110)로부터 BSM을 수신하여 차량 정보를 분석한다. 그리고 분석된 차량 정보를 제어부(113)로 전송한다. 이때 차량 정보 분석부(112)는 수신된 BSM의 차량 정보에 차량 규격 정보가 포함될 수도 있으나, 차량 형식만이 포함될 수도 있다. 차량 정보에 차량 형식만이 포함된 경우에 차량 정보 분석부(112)는 차량 정보 DB(Database)(114)에 기저장된 차량 형식별 차량 규격 정보와 비교하여 대응하는 차량 규격 정보를 획득하고, 획득된 차량 규격 정보를 포함하는 차량 정보를 제어부(113)로 전송할 수 있다.

도3 내지 도5 은 대표적인 차량 분류 기준과 차량 분류에 따른 축 구조의 개략적인 예를 나타낸다.

도3 및 도4 는 차종별 차량의 분류와 이에 따른 축수, 바퀴수, 축거 및 차축의 배열 상태의 대표적인 예를 나타내고, 도5 은 각 차종에 따른 분류 표기를 나타낸다. 도3 내지 도5 은 차종별 분류를 개략적으로 설명하였으나, 본 발명에서 축중 측정 장치(100)가 차량으로부터 수신하는 차량 정보에는 각 차량 제조사에서 제공하는 상세한 세부 제원이 포함될 수 있다.

다시 도1 을 참조하면, 제어부(113)는 차량 정보 분석부(112)로부터 차량 정보를 수신하고, 수신된 차량 정보에 기초하여 축중 제어부(115)로 축중 제어 정보를 전송한다. 이때 축중 제어 정보에는 차량의 종류, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수, 적재 적량 및 차체무게와 더불어 차량의 속도, 진행 방향 등의 정보가 반영될 수 있다. 그리고 축중 제어부(115)로부터 측정 데이터가 수신되면, 수신된 측정 데이터를 차량 정보와 비교하여 대응하는 차량의 과적 여부를 판별한다. 즉 제어부(113)는 단순히 고정된 기준값을 이용하여 차량의 과적 여부를 판별하는 것이 아니라, 차량별로 차량의 차체무게와 적재적량을 고려하여 과적 여부를 판별한다. 그리고 과적 차량으로 판별되면, 차량 정보와 측정 데이터를 차량 정보 DB(114)에 저장하고, 촬영 제어부(116)로 촬영 제어 신호를 전송하고 표시 제어부(117)로 표시 제어 신호를 전송한다. 그리고 촬영 제어부(116)로부터 영상 이미지가 수신되면, 수신된 영상 이미지를 대응하는 차량 정보에 매칭하여 차량 정보 DB(114)에 저장한다. 그리고 제어부(113)는 통신부(118)를 통해 외부의 다른 노변 기지국이나 단속 서버 등과 통신을 수행한다. 예를 들면 제어부(113)는 측정 결과에 따른 단속 차량의 이동 경로를 다른 노변 기지국과 통신으로 추적할 수 있으며, 단속 서버로 단속 대상 차량임을 통지할 수 있다.

차량 정보 데이터 베이스(114)는 제어부(113)에서 전송되는 차량 정보와 측정 데이터 및 영상 이미지를 저장한다. 그리고 차량 형식에 따른 차량 규격 정보가 미리 저장되어 차량 정보 분석부(112)로부터 차량 형식이 전송되면, 전송된 차량 형식에 대응하는 차량 규격 정보를 검색하여, 제어부(113)로 전송한다.

축중 제어부(115)는 제어부(113)에서 인가되는 축중 제어 정보에 응답하여 축중 측정부(120)를 제어한다. 축중 제어부(115)는 축중 제어 정보에 따라 차량의 이동 속도나 차량 규격에 따른 축중 측정부(120)의 측정 방식이나 측정 각도 등을 제어한다. 그리고 축중 측정부(120)에서 전송되는 측정값을 측정 데이터로서 제어부(113)로 전송한다.

한편 촬영 제어부(116)는 제어부(113)에서 인가되는 촬영 제어 신호에 응답하여 촬영부(130)의 카메라의 각도 및 촬영 시간 등을 제어하고, 촬영부(130)가 획득한 영상 이미지를 수신하여 제어부(113)로 전송한다.

표시 제어부(117)는 제어부(113)로부터 표시 제어 신호를 수신하여, 표시부(140)가 측정 결과를 기설정된 형태(예를 들면, 음성 또는 영상)로 출력하도록 제어한다.

상기에서는 설명의 편의를 위하여 축중 제어부(115)와 촬영 제어부(116) 및 표시 제어부(117)를 제어부(113)과 별도로 도시하였으나, 축중 제어부(115)와 촬영 제어부(116) 및 표시 제어부(117)는 제어부(113)에 포함되어 구성될 수 있다.

통신부(118)는 제어부(113)와 차량 축중 측정 장치(100) 외부의 노변 기지국 또는 단속 서버 등이 다양한 유선 또는 무선 네트워크로 통신을 수행할 수 있도록 한다. 통신부(118)는 제어부(113)에서 인가되는 정보를 기설정된 방식의 통신 포맷에 따라 변환하여 외부로 전송하고, 외부에서 수신되는 정보를 변환하여 제어부(113)로 전송한다.

따라서 본 발명에 따른 차량 축중 측정 장치가 WAVE을 이용하여 원거리에서 미리 차량과 양방향 통신을 수행함으로써, 차량 축중 측정 장치로 접근하는 차량을 감지하여 운전자에게 사전에 축중 측정 대상 차량임을 통지할 수 있고, 차량으로부터 차량의 차체 중량과 적재 적량에 대한 데이터가 포함된 차량 정보를 수신하고, 수신된 차량 정보와 측정된 차량의 총 중량을 비교하여 과적 여부를 판별함으로써, 차량의 종류에 따른 과적 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 더불어 차량 종류에 따른 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수 및 차량 형식 정보를 차량 정보에 추가로 포함하여 획득할 수 있으므로, 축중을 이용한 총중량을 판단하는 경우에도 오차를 최소화함으로써, 정확한 총중량을 측정할 수 있도록 한다. 그리고 운전자의 개입없이 차량 축중 측정 장치와 차량 사이의 양방향 무선 통신을 지원하므로, 차량의 정차없이 차량 축중을 측정하고, 축중 측정 결과를 차량내의 내비게이션 등과 같은 표시 장치를 통해 운전자에게 즉시 통지할 수 있다. 뿐만 아니라, 도로상의 노변 기지국과의 통신을 수행하여 과적 차량의 도주를 차단할 수 있다. 또한 차량의 속도나 상태 정보 등을 WAVE의 메시지를 전송하여 획득할 수 있으므로, 속도에 따른 하중의 변화 등을 예측할 수 있어 고속 축중 측정 장치의 측정 정확도를 높일 수 있다.

도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 축중 측정 방법을 나타낸다.

도1 을 참조하여 도7 의 차량 축중 측정 방법을 설명하면, 차량 축중 측정 장치(100)의 제어부(113)는 WAVE 통신부(111)를 통해 통신 가능한 거리 이내의 적어도 하나의 차량에 대한 통신 접속을 수행한다(S11). 그리고 차량 축중 측정 장치(100)로 접근하는 차량에서 WAVE 통신으로 회신이 수신되는지를 판별하여 접근하는 차량의 존재하는지 판별한다(S12).

만일 접근하는 차량이 존재하는 것으로 판단되면, 차량 축중 측정 장치(100)는 접근하는 차량으로 차량 정보 요청을 전송한다(S13). 그리고 해당 차량으로부터 차량 정보가 수신되는지 판별한다(S14). 차량으로부터 차량 정보가 전송되지 않으면, 차량으로 차량 정보를 재요청한다(S13). 그러나 차량 정보가 수신되면, 차량 정보를 분석하여 차량의 종류, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수, 적재 적량 및 차체무게 등을 포함하는 차량 규격 정보를 획득한다(S15). 여기서 차량 규격 정보는 WAVE 통신의 BSM의 Part II에 추가되어 차량에서 차량 축중 측정 장치(100)로 전송될 수 있다. 그리고 제어부(113)는 접근하는 차량으로 축중 측정 실시 대상임을 WAVE 통신으로 차량으로 통지할 수 있다. 축중 실시 대상 통지를 수신한 차량은 운전자에게 AVN 등으로 축충 측정 구간을 운전자에게 음성 및 영상 등으로 표시할 수 있으며, 축중 측정 장치까지의 거리를 함께 표시할 수 있다.

차량 규격 정보가 획득되면, 제어부(113)는 획득된 차량 규격 정보를 기반으로 축중 제어부(115)로 축중 제어 정보를 전송하고, 축중 제어부(115)는 축중 제어 정보에 응답하여 축중 측정부(120)를 제어하여 차량의 축중을 측정한다(S16). 여기서 제어부(113)는 차량 규격 정보뿐만 아니라 차량의 이동 속도를 반영하여 축중 제어 정보를 생성할 수 있다.

이후 차량의 축중이 축중 측정부(120)에서 측정되어 측정 데이터가 전송되면, 제어부(113)는 측정 데이터를 차량 정보와 비교하여 대응하는 차량의 과적 여부를 판별한다(S17). 만일 과적 차량인 것으로 판단되면, 제어부(113)는 촬영 제어부(116)로 촬영 제어 신호를 전송하여 촬영부(130)으로부터 해당 차량의 영상 이미지를 획득한다(S18). 여기서 제어부(113)은 획득된 영상 이미지와 차량 정보 및 측정 데이터를 차량 정보 DB(114)에 저장한다. 그리고 표시 제어부(117)로 표시 제어 신호를 전송하여 과적 측정 결과를 표시부(140)에 표시하여 해당 차량의 운전자가 축중 측정 결과를 인식할 수 있도록 한다(S19).

또한 차량 축중 측정 장치(100)는 WAVE 통신으로 차량 축중 측정 결과를 차량으로 전송한다(S20). 이에 차량은 차량 내 AVN과 같은 표시 수단을 이용하여 차량 내에서 운전자가 차량 축중 측정 결과를 확인할 수 있도록 한다.

상기에서 영상 이미지 획득 단계(S18)와 과적 측정 결과 표시 단계(S19)는 차량 정보에 차량 등록 번호가 포함된 경우 및 차량 내에서 과적 측정 결과를 표시할 수 있는 경우에는 생략될 수 있다.

또한 도시하지 않았으나, 차량 축중 측정 장치(100)는 차량 축중 측정 결과를 WAVE 통신 이외의 통신 기법을 이용하여 다른 노변 기지국이나 단속 서버로 전송할 수 있다. 축중 측정을 회피하는 차량이나 단속된 차량의 정보가 다른 노변 기지국이나 단속 서버로 전송됨에 따라 차량의 이동 경로를 추적할 수 있으며 보다 용이하게 단속을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 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 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

적어도 하나의 차량의 축중을 측정하여 측정 데이터를 전송하는 축중 측정부; 및
상기 적어도 하나의 차량과 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 수행하여, 상기 적어도 하나의 차량으로 차량 정보를 요청하고, 상기 적어도 하나의 차량으로부터 차량 정보가 수신되면, 상기 수신된 차량 정보를 분석하여 차량 규격 정보를 획득하고, 획득된 차량 규격 정보를 이용하여 상기 축중 측정부를 제어하며, 상기 측정 데이터와 상기 차량 정보를 비교하여 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하고, 과적 판별 결과를 상기 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 측정 제어부; 를 포함하는 차량 축중 측정 장치.
제1 항에 있어서, 상기 차량 규격 정보는
상기 적어도 하나의 차량 각각에서 상기 WAVE 통신의 데이터 포맷인 BSM(Basic Safety Messages)의 Part II에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 차량 축중 측정 장치.
제2 항에 있어서, 상기 측정 제어부는
상기 적어도 하나의 차량 각각과 WAVE 통신을 수행하는 WAVE 통신부;
상기 WAVE 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 차량 각각의 상기 차량 정보를 수신 및 분석하여 상기 차량 규격 정보를 획득하는 차량 정보 분석부; 및
상기 차량 정보 분석부로부터 수신된 상기 차량 규격 정보에 대응하여 상기 축중 측정부를 제어하고, 상기 측정 데이터와 상기 차량 정보를 비교하여 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하며, 판별 결과를 상기 WAVE 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 축중 측정 장치.
제3 항에 있어서, 상기 차량 축중 측정 장치는
상기 측정 제어부의 제어에 따라 상기 적어도 하나의 차량 중 과적으로 판별된 차량의 영상 이미지를 획득하는 촬영부; 및
상기 측정 제어부의 제어에 따라 상기 과적 판별 결과를 기설정된 방식으로 표시하는 표시부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 축중 측정 장치.
제4 항에 있어서, 상기 측정 제어부는
상기 제어부에서 인가되는 상기 차량 정보와 상기 영상 이미지 및 상기 측정 데이터를 저장하는 차량 정보 DB; 및
외부 노변 기지국이나 단속 서버 중 적어도 하나와 상기 WAVE 통신이 아닌 기설정된 통신 방식으로 통신을 수행하여, 상기 과적으로 판별된 차량의 상기 차량 정보를 전송하는 통신부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 축중 측정 장치.
제5 항에 있어서, 상기 차량 정보 DB는
상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 차량 형식별 상기 차량 규격 정보가 기저정되고, 상기 적어도 하나의 차량 각각에서 전송되는 차량 정보에 포함된 차량 형식에 대응하는 상기 차량 규격 정보를 획득하여 상기 차량 정보 분석부로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 축중 측정 장치.
제5 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 BSM의 Part I에 포함된 차량의 속도 정보를 상기 차량 규격 정보와 함께 반영하여 상기 축중 측정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 축중 측정 장치.
제1 항에 있어서, 상기 차량 규격 정보는
차량의 종류, 축 형식, 축간 거리, 타이어 개수, 적재 적량 및 차체무게 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 축중 측정 장치.
축중 측정부 및 측정 제어부를 포함하는 차량 축중 측정 장치의 축중 측정 방법에 있어서,
상기 측정 제어부가 적어도 하나의 차량과 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 수행하여, 상기 적어도 하나의 차량으로 차량 정보를 요청하는 단계;
상기 측정 제어부가 상기 적어도 하나의 차량으로부터 차량 정보가 수신되면, 상기 수신된 차량 정보를 분석하여 차량 규격 정보를 획득하는 단계;
상기 측정 제어부가 상기 차량 규격 정보를 기반으로 상기 축중 측정부를 제어하여 상기 적어도 하나의 차량 각각의 축중에 대한 측정 데이터를 획득하는 단계;
상기 측정 제어부가 상기 측정 데이터와 상기 차량 정보를 비교하여 상기 적어도 하나의 차량 각각에 대한 종류별 과적 여부를 판별하는 단계; 및
과적 판별 결과를 상기 적어도 하나의 차량 각각의 운전자가 차량 내에서 인식할 수 있도록 상기 적어도 하나의 차량 각각으로 전송하는 단계; 를 포함하는 차량 축중 측정 방법.
제9 항에 있어서, 상기 차량 규격 정보는
상기 적어도 하나의 차량 각각에서 상기 WAVE 통신의 데이터 포맷인 BSM(Basic Safety Messages)의 Part II에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 차량 축중 측정 방법.