KR101653264B1 - 차량 감시 시스템 및 감시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로변에 설치되는 본체부; 감시 영역 범위 내에서 차량의 정차를 감지하는 센서부; 상기 센서부로부터 정차중인 차량의 조도 또는 소음신호를 분석하여 감시자에게 시각 또는 청각적으로 알리는 신호처리부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템을 제공한다.

Description

차량 감시 시스템 및 감시방법 {Vehicle monitoring systems There of monitoring methods}

본 발명은 차량 감시 시스템 및 감시방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 통행이 적은 심야시간에 감시체계 구축이 어려운 마을 또는 도로 주변에 보관되는 농축산물 및 부산물에 대한 차량을 이용한 도난을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법 관한 것이다.

보안 감시 시스템은 일반적으로 가정 또는 사무실에서 외부인의 침입을 감지하거나 위험 요소를 감지하여 경보를 발생하거나 선택된 관계기관에 통보하여 위험으로부터 재산상의 손해를 방지하고, 인명 손상을 방지하는데 있다.

보안 감시 시스템에서 중요한 부분은 위험 탐지 방법에 관한 것으로서, 사용자가 위험상황을 감지하여 비상버튼을 작동시켜 지정된 장소에 알리는 방식과, 인체감지센서, 열 감지센서 등을 이용하여 외부침입을 감시하고, 침입자 발생시 이를 위험요소로 판단하여 선택된 기관에 알리는 방식과, 감시영역을 촬영장치를 통해 화상으로 변환하여, 원격지 화면에 표시하고, 관리자가 상시 감시하며 위험이 탐지되면 필요한 조치를 하는 방법과, 감시 영역 내의 소음을 측정하고, 분석하여 측정된 소음과의 차이점을 계산하거나 기 설정된 소음과 비교하여 위험탐지를 수행하는 방법이 있다.

따라서, 위험감지는 주로 실내 환경에서 위험감지를 목적으로 한 것으로써, 침입자가 위험한 거리에 접근되어 있어 인명의 손상을 초래할 위험성과 물적 손실이 발생하는 문제점이 끊임없이 지적되고 있다.

공개번호 제10-2009-0035393 (2009.04.09.) 등록번호 제10-0725262 (2007.05.29.)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량소음을 측정하여 측정된 데이터를 분석하여 침입 차량의 접근을 감지하고, 침입 차량의 감지를 가시경보 또는 가청경보를 통해 침입자를 알리고, 관리자의 단말장치로 침입자의 여부를 알리는데 목적이 있다.

본 발명은 도로변에 설치되는 본체부; 감시 영역 범위 내에서 차량의 정차를 감지하는 센서부; 상기 센서부로부터 측정된 정차중인 차량의 조도 또는 소음신호 감시자에게 시각 또는 청각적으로 알리는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.

상기 신호처리부는 감시 영역 내에서 시각 경보를 발생하여 빛을 조사하는 광원부와, 감시 영역 내에서 청각 경보를 발생하는 가청경보부를 포함할 수 있다.

상기 센서부는 감시 영역 범위 내에서 이동하는 차량의 조도신호를 수집하고, 상기 수집된 조도신호를 분석하기 위한 신호로 변환하는 조도측정부를 포함할 수 있다.

상기 조도측정부는 설정된 조도값 이하에서 야간모드를 인식하는 제1조도센서와, 감시 영역 내에 차량의 조도신호를 수집하도록 적어도 하나 이상의 제2조도센서를 포함할 수 있다.

상기 센서부는 감시 영역 범위 내에서 정차 상태의 차량 소음신호를 수집하고, 수집된 소음신호를 분석하기 위한 신호로 변환하는 소음측정부를 포함할 수 있다.

상기 소음측정부는 감시 영역 범위 내에서 차량의 이동방향에 따라 방향 또는 거리를 계산하여 차량의 운행상태를 측정하도록 하나 또는 복수개의 마이크로폰을 포함할 수 있다.

상기 소음측정부는 상기 마이크로폰으로부터 획득되는 아날로그 음파를 에일리어싱에 의한 잡음의 발생을 억제하기 위해 저역통과필터를 포함할 수 있다.

상기 센서부는 측정된 광량 또는 소음량의 아날로그 신호 데이터를 디지털로 변환하는 신호변환부를 포함할 수 있다.

상기 신호처리부는 감지되는 차량으로부터 획득되는 조도신호를 분석하는 조도분석부와, 소음신호에서 소음레벨을 추출하는 소음레벨분석부와, 상기 소음레벨분석부로부터 수집된 소음신호의 상관관계를 분석하는 상호상관분석부가 마련되는 신호제어부를 포함할 수 있다.

상기 신호처리부는 조명의 점등 또는 소등을 제어하는 조명제어부와, 가시경보 또는 가청경보를 제어하는 경보제어부와, 경보상태를 전송 또는 상태를 설정하는 통신제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 설정된 영역 내에서 주간 및 야간 상태를 측정하는 제 1 측정 단계와, 감시 영역 내에서 차량의 전조등 또는 소음량을 측정하는 제 2 측정 단계와, 상기 측정 단계에서 측정된 데이터를 이용하여 기 설정값과 비교하는 분석 단계와, 상기 분석 단계를 통하여 감시 영역에 침입 여부를 확인하여 경보를 송출 하는 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 방법을 제공한다.

상기 제 2 측정 단계는 야간에 감시 영역 내에 정차 상태의 차량을 감지하기 위한 감시모드설정 단계와, 상기 감시모드설정 단계에서 감지 대상이 되는 정차 상태 차량의 소음을 측정하는 소음측정 단계와, 상기 감시모드설정 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 전조등을 측정하여, 차량의 접근 여부를 측정하는 조도측정 단계를 포함할 수 있다.

상기 분석 단계는 차량으로부터 측정된 소음량과 기 설정된 알고리즘에 따라 소음을 분석하는 소음레벨분석 단계와, 상기 소음레벨분석 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진 정지 상태를 판단하는 엔진정지확인 단계와, 상기 엔진정지확인 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진이 정지된 음파지연 시간 또는 상태를 기 설정된 알고리즘을 통하여 계산하는 지연시간계산 단계와, 상기 지연시간계산 단계에서 기 설정된 알고리즘에 의한 감지 대상이 되는 차량의 각도 및 거리를 계산하는 각도, 거리계산 단계와, 상기 각도, 거리계산 단계에서 측정된 각도 및 거리가 기 측정된 데이터에서 변동이 되었는지 판단하는 변동확인 단계를 포함할 수 있다.

상기 판단 단계는 감시 영역 범위에서 차량이 이탈시 가로등을 소등하는 소등 단계와, 상기 엔진정지확인 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진이 정지 되었을 때 광원부를 통하여 가시경보를 송출하는 조명점멸 단계와, 상기 조명점멸 단계에서 관리자가 경보를 인지할 수 있도록 스피커 또는 부저로 가청경보를 송출하는 경보송출 단계와, 상기 경보송출 단계에 따라 관리자의 단말장치로 감시 영역의 상태를 전송하는 통보 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 1 측정 단계는 설정된 최저 조도값 이하에서 가로등을 점등하는 가로등점등 단계와, 설정된 최대 조도값 이상에서 가로등을 소등하는 가로등소등 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 차량 감시 시스템 및 감시방법에 따르면, 통행이 적은 심야시간에 감시체계 구축이 어려운 마을 또는 도로 부근에 보관되는 농축산물 및 부산물에 대한 차량을 이용한 도난방지와, 차량의 통행 여부에 따라 가로등 조명 밝기를 조절하여 불필요한 에너지 소모를 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 감시 시스템을 실외에 설치한 모습을 계략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 차량 감시 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 마이크로폰 위치에 따른 동작 설명을 나타낸 측면도이다.
도 4는 마이크로폰 위치에 따른 소음파형 설명을 나타낸 참고도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 감시 시스템을 이용한 감시방법의 흐름도를 나타낸 순서도이다.
도 6은 차량 감시 시스템을 이용한 감시방법의 플로우차트이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량 감시 시스템(100)은 전조등의 밝기를 통하여 차량이 접근하는 것을 감지하는 조도측정부(110)와, 감시 영역의 소음을 수집하는 소음측정부(120)와, 조도 또는 소음을 분석하여 감시 영역내의 차량의 운행 상태를 판단하는 신호처리부(130)를 포함한다.

상기 조도측정부(110)는 제1조도센서, 제2조도센서, 제3조도센서를 포함하고, 감시 영역 내에 대하여 각각 빛을 조사하는 차량의 전조등을 측정하는 센서로써, 가시광선이 없는 음지에서 절연체와 같은 전류가 흐르지 않다가 가시광선이 닿게 되면 전류가 흐르도록 구성되어, 음지에서 높은 저항값을 갖고 양지에서 내부 저항값이 낮아지고, 설정된 조명의 밝기에 따라 내부 저항값이 변화되어, 연결된 회로를 동작시키도록 가변저항기로 구성된다.

따라서, 상기 조도측정부(110)는 감시 영역 내에 대하여 각각 빛을 조사하는 차량의 전조등을 측정하는 센서로써, 측정된 조도를 제1신호변환부(111)를 통해 상기 신호처리부(130)로 측정된 조도를 전송한다.

상기 제1신호변환부(111)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 것으로써, 측정된 조도 신호의 정밀도는 비트로 표시되고 직접 회로로 구현되고, 순차로 각 비트에 대응하는 전압을 발생시켜 이것과 샘플폴드된 입력 전압을 비교하여 디지털 신호를 획득하고, 축차 비교의 비트수와 같은 횟수로 행하고, 입력 전압을 일정하게 보전되어, 정밀도 8K~100K 샘플/초의 속도로가 적당하며, 화상신호의 부호화에는 고속화에 적합한 병렬비교형이 사용되고, 비교기를 사용하여 순간적으로 측정된 조도 신호를 변환하는 기능을 제공한다.

또한, 상기 조도측정부(110)는 광도전 효과형, 광기전력 효과형, 광전자 방출형을 일 군으로 하여 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된다.

상기 광도전 효과형은 반도체에 빛을 조사하면 반도체 중 캐리어 밀도가 증가하여 도전율이 증가하는 현상으로 외부로부터 획득되는 빛 에너지에 의하여 가전자대의 자유전자가 전도대에 여기되어 도전성을 나타내게 된다.

상기 광기전력 효과형은 PN접합에서 N형과 P형 반도체의 경계층에 빛을 조사하면 전자와 정공이 발생되어, 전계와 열확산으로부터 PN접합의 전위장벽에 이동하여 기전력을 발생되고, 반도체의 PN접합이나 반도체와 금속의 접합면에 빛을 조사했을 때 기전력이 발생하는 현상으로 마련된다.

상기 광전자 방출형은 금속 또는 금속산화물에 빛의 조사에 따라 에너지가 획득되어, 설정된 빛의 진동수가 커지면 전자가 금속표면에 방출되는 현상으로 마련된다. 하지만, 상기 조도측정부(110)의 종류는 이에 국한되지 않는다.

이어서, 상기 조도측정부(110)는 감시 대상이 되는 차량의 전조등에 따라 접근을 감지하는 기능과, 인접한 주변 조도에 따라 자동적으로 가로등을 점등하거나 소등하기 위해 설정된 장소의 주변조도를 수집하도록 구비된다.

상기 소음측정부(120)는 제1마이크로폰, 제2마이크로폰, 제3마이크로폰을 포함하고, 선택된 물체의 진동으로 일어나는 공기의 압력변화로 발생되는 파동으로부터 소음을 측정하는 것으로써, 감시 대상의 차량으로부터 발생되는 소음 파형을 전기적 신호로 변환되도록 마이크로폰(123)이 마련된다.

또한, 상기 소음측정부(120)는 선택된 물체의 진동으로 일어나는 공기의 압력변화로 발생되는 파동으로부터 소음을 측정하는 것으로써, 고주파 성분을 제거하는 저역통과필터부(121)와, 상기 저역통과필터부(121)로부터 고주파 성분이 제거된 소음신호는 제2신호변환부(121)를 통해 상기 신호처리부(130)로 측정된 조도를 전송한다.

상기 저역통과필터부(121)는 아날로그 신호를 일정한 표본화 주기로 표본화하여 그 표본화를 다시 디지털화하고, 입력 아날로그 신호에 포함되는 표본화 주파수의 절반을 넘는 주파수를 가진 성분을 차단하여 에일리어싱(aliasing)에 의한 잡음의 발생을 억제하기 위해 낮은 주파수 영역을 통과 시키고 감시 대상이 되는 차량소음에 따라 발생되는 고주파수는 노이즈현상이 발생되어, 높은 주파수 영역을 차단하는 필터로써, C와 L소자를 이용해 구현할 수 있으나, OP AMP를 통해서도 소음을 측정할 수 있다.

상기 마이크로폰(123)은 인입되는 물리적인 소음의 파형을 마이크 내부의 진동판을 진동시켜 전자가 유도 현상으로부터 진동을 전기적인 펄스신호가 측정되도록 마련되고, 종류에는 동전형, 정전형, 압전형으로 마련된다.

상기 동전형은 자계중에 도체가 운동할 때 기전력을 발생하는 원리를 이용한 것으로써, 도체의 형상에 따라 전자는 알루미늄 제질로 리본을 소음에 따라 자계 중에서 진동시키는 리본마이크로폰과, 후자는 두랄루민제의 진동판에 코일이 부착되어 자계 중에서 진동시키는 가동 코일형 마이크로폰으로 선택적으로 마련된다.

상기 정전형은 정전용량의 변화를 음성전류로 부하저항에 따라 설정된 소음을 측정하여, 차량으로부터 발생되는 소음에 의하여 진동막의 진동을 전기적 신호로 측정되도록 마련된다.

상기 압전형은 압전 효과를 이용한 것으로써, 소음을 진동판으로 받는 진동판형으로 마련되어, 차량으로부터 발생되는 소음에 반응하여 진동하도록 얇은 판에 상기 진동을 전기적 신호로 변환되는 압전 소자를 맞붙인 형태로 마련된다. 하지만, 상기 소음신호 측정부의 종류는 이에 국한되지 않는다.

따라서, 상기 소음측정부(120)는 감시 대상이 되는 도로의 소음을 수집하도록 복수개로 마련되어, 도로 기준으로 차량 이동시 좌측에서 중앙을 거쳐 우측으로 차량소음의 크기가 차량 주행 방향과 같이 이동하도록 마련되고, 감시 대상이 되는 도로의 설정된 영역에 따라 중앙에 마련되는 상기 제1마이크로폰을 기준으로 90도의 각도로 네 방향에 수평방향으로 마련되는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 조도측정부(110)와, 상기 소음측정부(120)는 감지 대상이 되는 차량으로부터 발생되는 전조등의 조도값과, 엔진 상태의 소음값을 동일하게 측정되고, 상기 제1조도센서는 주간 및 야간에 빛을 측정하여 가로등을 점등 또는 소등 하도록 하고, 감시 영역 내에 이동하는 차량의 진행 방향에 따라 수평 방향으로 설치되어 측정되는 순서로는 상기 제3조도센서와 상기 제3마이크로폰, 상기 제1마이크로폰, 상기 제2조도센서와, 상기 제2마이크로폰 순서로 조도 또는 소음을 수집하도록 마련된다.

상기 신호처리부(130)는 광량 또는 소음량을 기 설정된 데이터를 근거로 제어하는 신호제어부(131)와, 조도신호를 분석하는 조도분석부(132)와, 소음신호에서 소음레벨을 추출하는 소음레벨분석부(133)와, 상기 마이크로폰(123)으로부터 획득된 소음신호의 상관관계를 분석하는 상호상관분석부(134)와, 감시 영역 내에서 발생되는 경보상태를 송출하는 경보제어부(140)와, 유선 또는 무선으로 경보 상태를 전송하는 통신제어부(150)와, 광원부 및 가로등을 점등 또는 소등하고, 밝기를 제어하는 조명제어부(160)와, 리얼타임 클럭이 마련되어 자동으로 점등하거나 소등하는 시간제어부(170)를 포함한다.

따라서, 상기 신호처리부(130)는 상기 조도측정부(110)와, 상기 소음측정부(120)로부터 획득되는 신호를 분석하여 감시 영역 내에 차량의 운행 상태를 판단하고, 판단된 결과에 따라 가로등을 점등하거나, 경보를 송출하도록 마련된다.

상기 신호제어부(131)는 침입 차량의 감시할 목적으로 설치될 경우, 감지 대상이 되는 차량이 정차 상태 또는 엔진 정지상태를 상기 소음측정부(120)로부터 측정된 소음량을 근거로 광원부(미도시)를 점멸시켜 가시경보를 송출하도록 조명제어부(160)를 제어하도록 마련된다.

또한, 상기 신호제어부(131)는 에너지 절감을 위한 자동 점등기능을 갖는 가로등으로 설치되는 경우, 감지 대상이 되는 차량의 접근이 감지되면 가로등의 밝기를 최대로 점등하고, 통과 후에는 최소로 점등하도록 조명제어부(160)를 제어하도록 마련된다.

상기 조도분석부(132)는 상기 조도측정부(110)로부터 획득된 조도신호를 3초 간격으로 평균화하고, 평균화된 기 설정된 조도신호가 2~5Lux조도보다 낮으면 야간으로 판단하고, 감시조도가 기 설정된 조도신호 보다 높은 경우 감지 대상이 되는 차량의 전조등에 의한 조도변화로 판단하여 감시 차량으로 주시하고, 평균화된 기 설정된 조도신호가 100Lux 미만일 경우는 기상변화에 따라 조도저하로 판단하여 가로등을 점등한다.

상기 소음레벨분석부(133)는 상기 소음측정부(120)로부터 획득된 신호에서 소음레벨을 분석하여 감지 대상이 되는 차량의 정차 상태 또는 엔진 정지 상태를 판단하고, 분석된 소음레벨은 하나 또는 복수개로 마련되는 각각의 상기 마이크로폰(123)으로 설정된 시간에 따라 평균하고, 감시 대상이 되는 영역에서 차량이 접근하면 상기 마이크로폰(123)의 음압레벨이 점진적으로 커지며 최대의 음압레벨을 갖는다.

따라서, 상기 소음레벨분석부(133)는 감지 대상이 되는 차량의 정차 상태 판별은 1~15초 간격으로 설정할 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 3~10초로 설정하여 엔진으로부터 발생되는 소음레벨이 변동이 없을 경우 정지 상태를 판단하고, 감지 대상이 되는 차량이 통과 판단은 3초 간격에서 최대 음압이 검출되고, 최대 음압레벨이 점진적으로 증가하다 감소하는 경우는 감시 영역 범위 외의 소음으로 분석하도록 마련된다.

상기 상호상관분석부(134)는, 상기 소음측정부(120)로부터 획득되는 소음신호가 상기 마이크로폰(123)에 도착하는 시간차를 이용하여 차량의 정차 상태를 판단하는 기능을 하는 것으로써, 소음는 상온에서 1초에 약 340m 전파 되므로, 감지 대상이 되는 차량의 엔진 소음의 속도와 상기 마이크로폰(123)이 마련되는 높이의 관계에서 방향과 거리를 추정할 수 있다.

따라서, 상기 상호상관분석부(134)는 설정된 간격으로 설정된 시간에 따른 상기 제1, 제2, 제3마이크로폰의 신호를 저장하며, 본 발명에 따른 저장시간은 2초를 사용하나 저장시간은 이에 국한 되지 않고, 저장시간은 상기 제1, 제2, 제3마이크로폰의 각각 설치 간격을 기준으로 지연시간을 계산하여 저장한다.

상기 경보제어부(140)는 가시경보를 송출하는 기능을 하며, 가청경보의 송출은 내장된 스피커(미도시) 또는 부저(미도시)를 이용하고, 가시경보는 장착된 경보 표시부(미도시)를 점멸하여 경보상태를 알리도록 마련된다.

따라서, 상기 경보제어부(140)는 출력한 경보신호를 관리자가 듣거나 볼 수 있도록 표시하는 역할을 하는데 이를 위하여 벨소리 등을 출력하는 스피커(미도시) 또는 부저(미도시)와 같은 가청경보와, 사용자가 경보상황을 볼 수 있도록 상기 경보표시부(미도시)에 나타내는 가시경보와, 경보상황 발생기 가청경보를 임의로 차단할 수 있으며 정상적인 시스템 동작시 상기 경보표시부(미도시)의 이상 유무를 판단하도록 하는 가시, 가청 경보 스위치를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 통신제어부(150)는 GPS를 포함하여 감시 영역 위치를 전송하고, 유, 무선 통신망을 이용하여 경보 상태를 전송하며, 이동통신 모듈, 근거리 통신모듈 등 다양한 통신모듈로 형성될 수 있으나, 실외 환경의 특성을 고려하여 원거리 통신 모듈로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 통신제어부(150)는 영상촬영장치(미도시)가 포함될 경우, 영상전송에 적절한 유, 무선 통신망과 연계되는 장치를 사용할 수 있다.

상기 영상촬영장치(미도시)는 차량영상 취득을 위한 카메라로 취득된 영상을 관리자로 전송하기 위한 무선통신부(미도시)와, 상기 영상촬영장치의 전원을 공급하기 위한 전원부(미도시)로 구성될 수 있다.

상기 카메라는 복수개의 차량영상을 취득하기 위해 광역의 고해상도 기능을 갖춘 이미지 센서를 사용한다. 예컨대 100만화소 이상의 해상도를 갖는 이미지 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 카메라는 일반 매뉴얼 렌즈를 장착하며, 설치시에 셋팅하여 고정된 줌과 포커스 기능을 사용한다. 그리고 카메라 내부에는 프로세서가 내장되어 있어서 고해상도로 영상을 취득하기 때문에 전송하는 시간을 절약하기 위해 무손실 압축과 네트워크처리 기능을 한다. 영상전송은 관리자의 요청명령에 따라 전송할 수도 있고, 일정한 주기 간격으로 관리자로 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 통신제어부(150)의 일 실시예는 지그비를 통해 경보상태정보를 관리자로 전송할 수 있다.

상기 조명제어부(160)는 가로등의 점등에 필요한 전력을 공급하는 것으로, 복수개의 조명은 각각 전기적으로 연결되어 가로등을 점등하거나 소등하는 기능을 하며, 가로등의 밝기를 조절하기 위해 전압 또는 전류를 조절하여, 설정된 주간 가로등 기준에서 최대 밝기의 10%로 점등하고, 10Lux 이상 마다 20%씩 밝기를 더하여 65Lux 이하는 100%의 밝기로 저항을 조절하는 디밍 기능을 포함한다.

상기 시간제어부(170)는 리얼타임 클럭이 구비되어 시간정보를 관리하는 것으로써, 가로등을 자동으로 점등하거나 소등하는 기능을 포함한다.

상기 리얼타임클럭은 초, 분, 시를 계산하여 현재 시간과 날짜를 지속적으로 측정하는 직접 회로로써, 카운터를 이용하여 시간 데이터를 출력하는 구성요소로서, 현재 IC 형태로 다양한 타입의 상기 리얼타임클럭이 유통되고 있고 사용 목적에 맞도록 저비용으로 구할 수 있다. 상기 리얼타임클럭의 형태에 따라, 고정밀도로 시간을 연산하는 것부터 날짜, 요일을 출력하는 것까지 다양하다. 본 발명의 실시를 위해서는 적용하려는 목적에 따라 적당한 성능의 상기 리얼타임클럭을 포함하여 구성된다.

도 3내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 차량 감시 시스템(100)은 상기 제3마이크로폰과 감시 대상이 되는 차량 위치의 수평거리(b₁), 복수개로 마련되는 상기 마이크로폰(123)의 간격(b₂), 상기 도로조명기구와 지면과의 높이(h)라고 하면, 감시 대상 차량의 소음과 상기 제3마이크로폰의 직선거리와 각도를 계산할 수 있고, 감시 대상의 차량의 소음과 상기 제3마이크로폰에 대한 직선거리도 계산하여 소음이 측정된다.

상기 제3마이크로폰에 소음의 파형이 측정되고, 시간(t₁)이 지난 후 상기 제1마이크로폰에 측정된 소음의 파형이 나타나고, 상기 시간(t₂)은, 상기 제1마이크로폰에 동일한 소음의 파형이 나타난다. 여기서 상기 시간(t₂)은, 상기 제3마이크로폰과, 상기 제1마이크로폰 간의 거리와 상기 도로조명기구의 높이(h)와 비례한다.

상기 제1마이크로폰은 감시 대상 차량의 소음과 직선거리 차이가 소음 전달 속도에 비례한 시간만큼 지연되어 나타내고, 상기 제2마이크로폰에 지연된 시간 후에 차량의 소음이 수집된다.

본 발명에 따른 각각의 상기 마이크로폰(123)의 설치 간격은 20cm이고, 상온에서 소음의 전파 속도가 340m이므로 각각의 상기 마이크로폰(123)의 지연시간은 0.0006초가 되며, 최대 저장시간은 0.0006초의 3배인 0.0018초간 저장되도록 마련된다.

상기 저역통과필터(121)에 따라 1KHz 이상의 신호를 제거하고, 상기 제1신호변환부(111)에서 500KHz 속도로 샘플링하여, 각각의 상기 마이크로폰(123)은 900개의 데이터를 저장한다.

상기 제3마이크로폰에 나타나는 소음신호 파형은 최대의 시간이 지연되면 상기 제1마이크로폰에서 300번째 데이터부터 동일한 소음파형이 나타나고, 상기 제2마이크로폰에서는 600번째 데이터부터 소음파형이 나타나게 된다.

따라서, 상기 제3마이크로폰은 50개의 데이터를 기준으로 각각의 상기 마이크로폰(123)에서 수집된 데이터를 비교하여 기 설정된 소음파형으로부터 파형의 위치에서 지연시간을 계산하는 기능을 한다.

본 발명의 감지 대상이 되는 차량의 소음과의 각도와 수평거리를 계산하는 방법은, 상기 마이크로폰(123)의 높이와 지연시간의 관계로부터 소음의 수평거리와 각도를 계산한 데이터를 생성하고, 계산된 지연시간을 기 설정된 데이터와 비교하여 소음의 수평거리와 각도를 산출하는 방법이다.

상기 차량의 위치를 파악하는 방법으로는, 2초마다 분석을 반복하는 경우, 시속 36Km로 이동하는 차량은 2초에 20m 이동하므로 차량이 수평거리 40미터에서 첫 번째 측정이 되었다면 2초 후에는 20미터 거리에서 측정이 되고, 상기 마이크로폰(123)이 6미터 높이에 설치된 위치를 기준으로 소음을 측정하면 수평거리 40m에 있는 차량의 측정각도는 81.47도이고, 상기 제3마이크로폰과, 상기 제1마이크로폰의 설치되는 거리에 따른 지연시간은 약 0.000582초이고, 상기 제3마이크로폰에서 도달한 차량의 엔진 소음이 약 0.000582초 후에 상기 제1마이크로폰에 동일한 소음 파형이 나타나게 된다.

또한, 수평거리 20m에 위치한 차량의 측정각도는 73.3도이고, 지연시간은 0.000564초로 측정된다. 따라서, 감지 대상이 되는 차량의 위치에 따라 약 8.17도의 각도와, 약 0.000018초의 지연시간 차이가 발생하여, 지연시간이 0.000564초로 판단되면 상기 마이크로폰(123)의 설치 높이로부터 상기 제3마이크로폰 방향으로 약 73도의 각도와, 수평거리 20m 내에 차량이 존재하므로 지연시간과 각도 및 수평거리를 계산하여 저장하고, 계산된 지연시간과 비교하여 차량의 위치를 파악되도록 마련된다.

이하에서는 본 발명의 차량 감시 시스템을 이용한 감시방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5내지 도 6에 도시된 바와 같이, 실외에 형성된 설정 영역 내에 대하여 각각 빛을 조사하는 복수개의 가로등에 야간에 차량을 감시하는 조도측정부와, 소음측정부가 마련된다.

본 발명에 따른 상기 측정 단계(S200)는 설정된 영역 내에서 주간 및 야간 상태를 측정하는 제 1 측정 단계(S210)와, 감시 영역 내에서 광량 및 소음량을 측정하는 제 2 측정 단계(S220)를 수행한다.

상기 측정 단계(S200)에서 측정된 데이터를 이용하여 기 설정값과 비교하는 분석 단계(S300)를 수행한다.

상기 분석 단계(S300)에서 감시 영역에 침입 여부를 확인하여 경보를 송출 하는 판단 단계(S400)를 수행한다.

상기 제 1 측정 단계(S210)는 가로등을 제어하여 상기 조도측정부(110)로부터 측정된 조도에 따라 야간에 감시 영역의 가로등을 점등하는 가로등점등 단계(S211)와, 상기 조도측정부(110)로부터 측정된 조도에 따라 주간에 감시 영역의 가로등을 소등하는 가로등소등 단계(S212)를 수행한다.

상기 제 2 측정 단계(S220)는 야간에 감시 영역 내에 정차 상태의 차량을 감지하기 위한 감시모드설정 단계(S221)와, 상기 감시모드설정 단계(S221)에서 감시 영역 내에 주변 소음을 상기 소음측정부(120)를 통하여 감지 대상이 되는 차량의 소음을 측정하는 소음측정 단계(S222)와, 상기 감시모드설정 단계(S221)에서 감지 대상이 되는 차량의 전조등을 측정하여, 차량의 접근 여부를 측정하는 조도측정 단계(S223)를 수행한다.

상기 분석 단계(S300)는 차량으로부터 측정된 소음량과 기 설정된 알고리즘에 따라 소음을 분석하는 소음레벨분석 단계(S301)와, 상기 소음레벨분석 단계(S301)에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진 정지 상태를 판단하는 엔진정지확인 단계(S302)와, 상기 엔진정지확인 단계(S302)에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진 정지 상태가 아니면, 설정된 시간 간격으로 데이터를 저장하고, 기 설정된 알고리즘으로 지연시간을 계산하는 지연시간계산 단계(S303)와, 상기 지연시간계산 단계(S303)에서 기 설정된 알고리즘에 의한 감지 대상이 되는 차량의 각도 및 거리를 계산하는 각도, 거리계산 단계(S304)와, 상기 각도, 거리계산 단계(S304)에서 측정된 각도 및 거리가 기 측정된 데이터에서 변동이 되었는지 판단하는 변동확인 단계(S305)를 수행한다.

상기 판단 단계(S400)는 야간에 감시 영역 내에서 차량의 수평거리가 50미터 이상이면 설정된 영역에서 이탈한 차량으로 판단하여 가로등을 소등하는 가로등소등 단계(S401)와, 상기 엔진정지확인 단계(S302)에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진이 정지 되었을 때 광원부를 통하여 가시경보를 송출하는 조명점멸 단계(S402)와, 상기 조명점멸 단계(S402)에서 관리자가 경보를 인지할 수 있도록 스피커 또는 부저를 통하여 가청경보를 송출하는 경보송출 단계(S403)와, 상기 경보송출 단계(S403)에 따라 관리자의 단말장치로 감시 영역의 상태를 전송하는 통보 단계(S404)를 수행한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 차량 감시 시스템 110 : 조도측정부
111 : 제1신호변환부 112 : 조도센서
120 : 소음측정부 121 : 저역통과필터
122 : 제2신호변환부 123 : 마이크로폰
130 : 신호처리부 131 : 신호제어부
132 : 조도분석부 133 : 소음레벨분석부
134 : 상호상관분석부 140 : 경보제어부
150 : 통신제어부 160 : 조명제어부
170 : 시간제어부

Claims (15)

1. 도로변에 설치되는 본체부;
   감시 영역 범위 내에서 차량의 정차를 감지 또는 정차 상태의 차량 소음신호를 수집하고, 수집된 소음 신호를 분석하기 위한 신호로 변환하는 소음측정부가 구비되는 센서부; 및
   상기 센서부로부터 측정된 정차중인 차량의 조도 또는 소음신호 감시자에게 시각 또는 청각적으로 알리는 신호처리부;를 포함하되,
   상기 소음측정부는 감시 영역 범위 내에서 차량의 이동방향에 따라 방향 또는 거리를 계산하여 차량의 운행상태를 측정하도록 하나 또는 복수개의 마이크로폰;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 신호처리부는,
   감시 영역 내에서 시각 경보를 발생하여 빛을 조사하는 광원부와, 감시 영역 내에서 청각 경보를 발생하는 가청경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서부는,
   감시 영역 범위 내에서 이동하는 차량의 조도신호를 수집하고, 상기 수집된 조도신호를 분석하기 위한 신호로 변환하는 조도측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 조도측정부는,
   설정된 조도값 이하에서 야간모드를 인식하는 제1조도센서와, 감시 영역 내에 차량의 조도신호를 수집하도록 적어도 하나 이상의 제2조도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 소음측정부는,
   상기 마이크로폰으로부터 획득되는 아날로그 음파를 에일리어싱에 의한 잡음의 발생을 억제하기 위해 저역통과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
8. 청구항 1항에 있어서,
   상기 센서부는,
   측정된 광량 또는 소음량의 아날로그 신호 데이터를 디지털로 변환하는 신호변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 신호처리부는,
   감지되는 차량으로부터 획득되는 조도신호를 분석하는 조도분석부와, 소음신호에서 소음레벨을 추출하는 소음레벨분석부와, 상기 소음레벨분석부로부터 수집된 소음신호의 상관관계를 분석하는 상호상관분석부가 마련되는 신호제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 신호처리부는,
    조명의 점등 또는 소등을 제어하는 조명제어부와, 가시경보 또는 가청경보를 제어하는 경보제어부와, 경보상태를 전송 또는 상태를 설정하는 통신제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 시스템.
11. 설정된 영역 내에서 주간 및 야간 상태를 측정하는 제1 측정 단계;
    감시 영역 내에서 차량의 전조등 또는 소음량을 측정하는 제2 측정 단계;
    상기 측정 단계에서 측정된 데이터를 이용하여 기 설정값과 비교하는 분석 단계; 및
    상기 분석 단계를 통하여 감시 영역에 침입 여부를 확인하여 경보를 송출하는 판단 단계;를 포함하되,
    상기 제2 측정 단계는,
    야간에 감시 영역 내에 정차 상태의 차량을 감지하기 위한 감시모드설정 단계;
    상기 감시모드설정 단계에서 감지 대상이 되는 정차 상태 차량의 소음을 측정하는 소음측정 단계; 및
    상기 감시모드설정 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 전조등을 측정하여, 차량의 접근 여부를 측정하는 조도측정단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 방법.
12. 삭제
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 분석 단계는,
    차량으로부터 측정된 소음량과 기 설정된 알고리즘에 따라 소음을 분석하는 소음레벨분석 단계와,
    상기 소음레벨분석 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진 정지 상태를 판단하는 엔진정지확인 단계와,
    상기 엔진정지확인 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진이 정지된 음파지연 시간 또는 상태를 기 설정된 알고리즘을 통하여 계산하는 지연시간계산 단계와,
    상기 지연시간계산 단계에서 기 설정된 알고리즘에 의한 감지 대상이 되는 차량의 각도 및 거리를 계산하는 각도, 거리계산 단계와,
    상기 각도, 거리계산 단계에서 측정된 각도 및 거리가 기 측정된 데이터에서 변동이 되었는지 판단하는 변동확인 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    감시 영역 범위에서 차량이 이탈시 가로등을 소등하는 소등 단계와,
    상기 엔진정지확인 단계에서 감지 대상이 되는 차량의 엔진이 정지 되었을 때 광원부를 통하여 가시경보를 송출하는 조명점멸 단계와,
    상기 조명점멸 단계에서 관리자가 경보를 인지할 수 있도록 스피커 또는 부저로 가청경보를 송출하는 경보송출 단계와,
    상기 경보송출 단계에 따라 관리자의 단말장치로 감시 영역의 상태를 전송하는 통보 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 방법.
15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 측정 단계는,
    가로등에 설치된 경우, 설정된 최저 조도값 이하에서 가로등을 점등하는 야간점등 단계와,
    설정된 최대 조도값 이상에서 가로등을 소등하는 주간소등 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 감시 방법.

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