KR102095833B1 - 차량 과속방지 시스템 - Google Patents

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KR102095833B1
KR102095833B1 KR1020190044701A KR20190044701A KR102095833B1 KR 102095833 B1 KR102095833 B1 KR 102095833B1 KR 1020190044701 A KR1020190044701 A KR 1020190044701A KR 20190044701 A KR20190044701 A KR 20190044701A KR 102095833 B1 KR102095833 B1 KR 102095833B1
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KR
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moving
sensor unit
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KR1020190044701A
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박민혁
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(주)디 넷
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Abstract

본 발명은 차량 과속방지 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 차량 과속방지 시스템은 차량의 속도를 실시간으로 표시하여 운전자 스스로 속도를 인지하여 감속하도록 유도하고, 차량의 속도와 거리를 동시에 측정하여 과속 발생시 사진촬영이 가능한 거리에서 차량의 사진을 촬영하여 과속 차량을 단속의 효율성을 높이도록, 외부의 전원공급장치로부터 전원을 공급받는 전원공급부, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 전압변환부, 차량의 속도와 이동거리를 감지하는 센서부, LED 발광을 통해 상기 차량의 속도를 표시하는 LED부, 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받고, 상기 차량의 속도를 표시하도록 상기 LED부를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 표시부, 상기 센서부에서 감지하는 차량을 설정하는 설정정보를 생성하여, 상기 센서부로 전달하는 설정부, 상기 제어부로부터 생성된 제어신호를 전달받아 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받아, 상기 감지된 차량을 촬영하는 카메라를 포함하는 촬영부를 포함한다.

Description

차량 과속방지 시스템{SYSTEM FOR PREVENTION OF OVERSPEED ON VEHICLES}
본 발명은 운전자 스스로 과속여부를 시각적으로 인지하여 자발적인 감속을 유도하여 과속을 예방하는 차량의 과속방지 시스템에 관한 것이다.
보행자가 많은 생활도로 내 교통사고는 인명피해를 동반하는 경우가 많다. 보행자 안전을 위해 설치된 제한속도 표지판은 좁은 도로의 경우 시야 내에 보행자 도로에 주차된 차량 등에 가려지거나, 스쿨존 표시 및 제한속도 표지판이 큰 도로에 비해 작기 때문에 더욱 운전자 시야에 띄기 어렵다.
또한, 일반도로를 고속 주행하다 생활도로로 진입하면 좁아진 도로 때문에 운전자가 스스로 감속하나, 고속주행에 익숙한 운전자는 자신의 속도를 자각하기 어려워 속도를 크게 줄이지 않는 경향이 있다.
기존에 과속단속에 이용되었던 차량 속도 측정 및 감지를 위한 루프 센서 과속방지 시스템은 땅을 판 후 고정된 자리에서 감지하기 때문에 설치 유지 보수가 어려웠으며, 또한 루프 센서 설치를 위한 아스팔트 시공 시 차량통행을 차단해야 함으로써 통행에 많은 불편이 있었다.
또한, 기존의 루프 센서 과속 방지 시스템은 차량의 한 방향의 앞바퀴 와 뒷바퀴를 기준으로 차량의 속도를 감지하는 방법이었다. 따라서, 3개의 바퀴가 설치된 차량은 차량의 속도를 제대로 감지하지 못 했다. 또한, 지하에 매립하여 고정되기 때문에 1~2년 후에 재설치가 필요해 유지보수 비용이 높은 단점이 있었다.
대한민국특허등록번호 10-0920650(2009년09월29일 등록) 교통약자(어린이 및 노약자 등) 보호구역내 통과차량의 차량번호와 속도를 표시하는 장치
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로 본 발명의 차량 과속방지 시스템은 차량의 속도를 실시간으로 표시하여 운전자 스스로 속도를 인지하여 감속하도록 유도하데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차량의 속도와 거리를 동시에 측정하여 과속 발생시 사진촬영이 가능한 거리에서 차량의 사진을 촬영하여 과속 차량을 단속의 효율성을 높이는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 주간 및 야간에 모두 사용가능한 차량 과속방지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유지보수 비용이 낮은 차량 과속방지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 외부의 전원공급장치로부터 전원을 공급받는 전원공급부, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 전압변환부, 차량의 속도와 이동거리를 감지하는 센서부, LED 발광을 통해 상기 차량의 속도를 표시하는 LED부, 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받고, 상기 차량의 속도를 표시하도록 상기 LED부를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 표시부, 상기 센서부에서 감지하는 차량을 설정하는 설정정보를 생성하여, 상기 센서부로 전달하는 설정부,상기 제어부로부터 생성된 제어신호를 전달받아 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받아, 상기 감지된 차량을 촬영하는 카메라를 포함하는 촬영부할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 과속제한 속도를 미리 설정하고, 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받고,상기 전달받은 차량의 속도와 상기 과속제한 속도를 비교하여, 상기 차량의 과속여부를 판단하여,상기 감지된 차량의 속도가 상기 과속제한 속도보다 높은 경우에, 제1 제어신호를 생성하여 센서부로 전달하고, 제2 제어신호를 생성하여 촬영부로 전달하고, 제3 제어신호를 생성하여 LED부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제1 제어신호는 상기 센서부에서 감지한 차량의 속도를 촬영부로 전달하도록 하는 제어신호이고, 상기 제2 제어신호는 상기 센서부에서 감지한 차량을 상기 카메라에서 촬영하고, 상기 촬영된 사진에 상기 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각, 차량의 속도 중 적어도 하나의 정보를 포함하고, 상기의 정보가 포함된 사진을 외부로 전달하도록 하는 제어신호이며, 상기 제3 제어신호는 상기 센서부에서 감지한 차량의 속도를 표시함과 동시에 상기 LED부에서 발광되는 색이 제1 색으로 발광되도록 하는 제어신호일 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 전달받은 차량의 속도와 상기 과속제한 속도가 동일한 경우에, 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 상기 LED부에서 발광되는 색이 제2 색으로 발광되도록 하는 제4 제어신호를 생성하여 상기 LED부로 전달하고, 상기 센서부에서 감지된 차량의 속도가 상기 과속제한 속도보다 낮은 경우에, 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 상기 LED부에서 발광되는 색이 제3 색으로 발광되도록 하는 제5 제어신호를 생성하여 상기 LED부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 차량으로 마이크로파를 송신한 후 움직이는 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파를 수신하고, 도플러 레이더 알고리즘을 이용하여 상기 움직이는 차량의 속도와 차량의 이동거리를 측정하기 위해 24GHz ISM 대역의 마이크로파를 송신하는 레이더(radar) 센서를 포함하고, 상기 설정부와 유선 또는 무선통신을 통해 상기 설정부로부터 설정정보를 전달받고, 상기 전달받은 설정정보에 기반하여 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
또한, 상기 센서부에서 감지되는 차량의 속도는 하기의 식에 의해 계산되고,
v=1.8*CO*fdopp/(fo*cosα)
(여기서, v는 상기 차량의 속도(km/h), CO는 m/s 단위의 빛의 속도 상수값이며, fdopp는 감지대상인 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파의 주파수(GHz)와 상기 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)의 차이값이며,α는 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파와 감지대상인 차량 사이의 각도임)
상기 센서부에서 감지되는 차량의 이동거리는 하기의 식에 의해 계산될 수 있다.
R=CO*T*fdopp/(2*Δf)
(여기서, R은 상기 차량의 이동거리(m)이고, CO는 m/s 단위의 빛의 속도 상수값이며, fdopp는 감지대상인 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파의 주파수(GHz)와 상기 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)의 차이값이며, T는 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 시간주기(초)이며, Δf는 상기 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)임)
또한, 상기 설정부는 이동방향 설정부, 감지거리 설정부, 타겟 설정부, 속도범위 설정부를 포함하고, 상기 이동방향 설정부는 감지대상이 되는 차량의 이동방향을 설정하여, 상기 센서부를 기준으로 전진하는 차량, 후진하는 차량, 전진 및 후진하는 차량 중 적어도 하나를 감지대상인 차량의 이동방향으로 설정하고 상기 이동방향 설정정보를 상기 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 전달받은 이동방향 설정정보에 기반하여 센서부를 기준으로 전진하는 차량, 후진하는 차량, 전진 및 후진하는 차량 중 적어도 하나의 이동방향으로 움직이는 차량만 감지하도록 할 수 있다.
또한, 상기 감지거리 설정부는 센서부에서 감지되는 차량의 감지거리-상기 감지거리는 상기 센서부에서 상기 차량까지의 거리임-를 설정하고, 상기 감지거리 설정정보를 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 전달받은 감지거리 설정정보에 기반하여, 상기 감지거리 이내의 차량만 감지하도록 할 수 있다.
또한, 상기 타겟 설정부는 상기 감지거리 내에 복수의 차량이 감지되는 경우에, 가장 체적이 큰 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 중간속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 최소 속도를 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 최대 속도를 속도로 움직이는 차량 중 적어도 하나의 차량 중 하나를 타겟으로 설정하고, 상기 타겟 필터링 정보를 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 타겟 필터링된 차량의 속도를 감지하도록 할 수 있다.
또한, 상기 속도범위 설정부는 감지 가능한 차량의 속도범위를 설정하고 상기 차량의 속도범위 설정정보를 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 속도범위 이내로 움직이는 차량만 감지하도록 할 수 있다.
또한, 상기 타겟 설정부에서 가장 체적이 큰 차량의 속도를 타겟으로 설정하도록 타겟 필터링 된 경우에, 상기 센서부는 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 차량이 복수인 경우, 체적이 가장 큰 차량의 속도를 감지대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 체적이 가장 큰 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
또한, 상기 타겟 설정부에서 복수의 차량 속도 중 중간속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부는 상기 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 상기 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 중간속도로 움직이는 차량을 감지 대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 중간속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
또한, 상기 타겟 설정부에서에서 복수의 차량 속도 중 최소 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부는 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 상기 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 최소 속도로 움직이는 차량을 감지 대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 최소 속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
상기 타겟 설정부에서에서 복수의 차량 속도 중 최대 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부는 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 최대 속도로 움직이는 차량을 감지 대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지 대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 최대 속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
또한, 상기 촬영부는 카메라와 POE(Power Over Ethernet) 어댑터를 포함하고, 상기 POE 어댑터는 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 소정의 전압으로 변환하여, 상기 카메라로 전원을 공급하며,상기 카메라는 상기 제어부로부터 상기 제2 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 센서부로부터 감지대상이 되는 차량의 속도를 전달받고, 상기 센서부에서 감지한 차량을 촬영하고, 상기 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 상기 차량의 속도 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 유선 또는 무선 통신을 통해 외부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 카메라는 유선 통신 케이블을 통해 USB 기타 컴퓨터 판독가능한 저장매체와 연결되고, 상기 유선 케이블을 통해 과속 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 차량 속도 중 적어도 하나의 정보가 포함된 차량 사진을 USB 기타 컴퓨터 판독가능한 저장매체로 전달하여 상기의 정보가 포함된 차량 사진을 저장거나, 이더넷을 통해 차량 사진 저장용 DB가 포함된 서버로 과속 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 차량 속도 중 적어도 하나의 정보가 포함된 차량 사진을 전달하여, 상기 DB에 저장할 수 있다.
또한, 상기 LED부는 LED 모듈, 서브 콘트롤러, 메인 콘트롤러, 서브 콘트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 LED 모듈은 매트릭스 형상의 LED 패널이거나, 상기 LED 패널이 복수개 결합된 구조이며, 상기 LED 패널은 적색을 발광하는 적색 LED 1개와 녹색을 발광하는 녹색 LED 1개가 하나의 세트로 구성된 복수개의 세트로 구성될 수 있다.
또한, 상기 메인 콘트롤러는 상기 전압변환부, 상기 제어부 및 상기 서브 콘트롤러와 연결되고, 상기 전압변환부로부터 소정의 전압으로 변환된 전원을 공급받고, 상기 제어부로부터 상기 전원과 상기 제3 내지 제5 제어신호를 전달받아, 상기 서브 콘트롤러로 전달할 수 있다.
또한, 상기 서브 콘트롤러는 LED 모듈과 연결되며, 적색 LED를 구동시키기 위한 제1 구동 IC와 녹색 LED를 구동하기 위한 제2 구동 IC를 포함하며, 상기 서브 콘트롤러는 전달받은 제3 내지 제5 제어신호에 따라 차량의 속도를 표시하고, 발광되는 색이 제어되도록, LED의 온오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
또한, 상기 서브 콘트롤러는 상기 제3 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 제1 구동 IC에 제3 제어신호를 전달하여 상기 차량의 속도가 표시되도록 복수의 적색 LED의 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 서브 콘트롤러는 제4 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 제1 구동 IC와 상기 제2 구동 IC에 제2 제어신호를 전달하여 녹색 LED 하나와 적색 LED 하나로 구성된 LED 세트를 구동하되, 상기 차량의 속도가 표시되도록 복수의 LED 세트 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 상기 서브 콘트롤러는 제5 제어신호를 전달받은 경우에, 제2 구동 IC에만 구동신호를 전달하여 녹색 LED만 구동하되, 상기 차량의 속도가 표시되도록 복수의 녹색 LED의 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 Raspberry Pi 보드를 포함하고,상기 설정부와 센서부는 RS232변환 케이블을 통해 연결되어, 상기 설정부로부터 설정정보를 전달받을 수 있다.
또한, 상기 센서부는 통신 케이블을 이용하여 상기 레이더 센서에서 감지한 차량의 속도와 이동거리 데이터를 제어부로 전달하거나, 근거리 또는 원거리 통신용 모뎀 연결을 위한 RS-232 통신 인터페이스를 구비하여, 상기 차량의 속도를 상기 제어부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 센서부에서 감지한 차량의 이동거리가 50M 이내인 경우에만 상기 제2 제어신호를 생성하여, 상기 카메라로 전달할 수 있다.
또한, 상기 차량 과속방지 시스템은 상기 표시부를 지지하고 고정하는 설치부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 설치부는 고정부, 연결부, 기둥부를 포함하고, 상기 고정부는 육면체 형상으로 콘크리트, 시멘트, 철 및 기타 합금 중 적어도 하나를 포함하여 지면에 고정되며. 상기 기둥부는 1.5~3m 높이로 제작되며, 스테인리스 스틸을 포함하는 재질로 형성되며, 상기 표시부를 소정 높이에서 고정하고 지지하며, 상기 연결부는 단면이 원형 또는 사각형이며, 외주에 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구에 체결수단이 삽입되어 상기 기둥부를 고정부에 고정할 수 있다.
또한, 상기 차량 과속방지 시스템은 상기 표시부를 지지하고 고정하는 설치부를 더 포함하고, 상기 설치부는 기존에 설치되어 있는 기둥 형상의 구조물에 설치하기 위한 설치수단을 포함하며, 상기 설치수단은 상기 기둥 형상의 구조물과 맞닿는 일면에 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구에 체결수단이 삽입되어, 상기 표시부를 상기 기둥 형상의 구조물에 고정하고 지지할 수 있다.
또한, 상기 차량 과속 방지 시스템은 송풍팬, 투광기, USB 허브를 더 포함하고, 상기 전압변환부는 제1 전압변환부, 제2 전압변환부, 제3 전압변환부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전압변환부는 12V SMPS로, 상기 전원공급부로부터 공급받은 전원의 전압을 12V로 변환하여, 상기 송풍팬, 상기 투광기, 상기 USB 허브, 상기 센서부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제2 전압변환부는 5V SMPS로, 상기 전원공급부로부터 공급받은 전원의 전압을 5V 전압으로 변환하여 제어부로 전달할 수 있다.,
또한, 상기 제3 전압변환부는 LED용 5V SMPS로, 상기 LED부 내에 설치되며 상기 전원공급부로부터 공급받은 전원의 전압을 5V 전압으로 변환하여 상기 메인 콘트롤러로 전달할 수 있다.
또한, 상기 표시부는 하우징을 더 포함하고,상기 하우징은 가로보다 세로가 더 긴 육면체 형상으로, 내부에 상기 전원공급부, 상기 전압변환부, 상기 센서부, 상기 LED부, 상기 제어부, 상기 송풍팬, 상기 USB 허브를 수납할 수 있다.
또한, 상기 하우징의 전면에는 상기 LED 패널과 대응되는 형상으로 절개된 제1 절개부가 형성되어, LED 발광을 외부로 표시하되, 상기 제1 절개부는 하우징의 하부에 형성되며, 상기 제1 절개부가 형성된 하우징의 전면 상부에는 과속제한 속도 표지부가 설치될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 전면에는 센서부에 대응되는 형상으로 절개된 제2 절개부가 형성되어, 센서부의 일면이 외부로 노출되도록하거나, 상기 하우징의 하면에는 상기 센서부에 대응되는 형상으로 절개된 제2 절개부가 형성되어, 센서부의 일면이 외부로 노출되도록 할 수 있다.
또한, 상기 투광기는 제1 전압변환부로부터 12V로 전환된 전원을 공급받아 동작하며, 상기 투광기에는 조도 센서가 부착되어 있어, 조도가 소정 범위 이하인 경우에 동작할 수 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 속도 및 거리 표지판을 LED를 이용하여 가시성이 높아지는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 차량의 속도를 실시간으로 표시하여 운전자 스스로 속도를 인지하여 감속하도록 유도하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 차량의 속도와 거리를 동시에 측정하여 과속 발생시 사진촬영이 가능한 거리에서 차량의 사진을 촬영하여 과속 차량을 단속의 효율성을 높이는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 투광기를 이용하여 주간 및 야간 모두 사용가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 매립 방식이 아닌 지면 고정방식으로 기존 루프센서 대비 유지보수 비용이 낮아지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과속방지 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부, 촬상부, 설정부, 투광기의 연결관계를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부 내면을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시부 전면을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 설정부를 도시한 블록도이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 과속방지 시스템은 도로의 가변에 설치된 센서로부터 도로를 운행하는 차량의 이동거리 및 속도 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량의 이동거리 및 속도 정보를 상기 차량의 운전자에게 알려주어, 운전자가 차량속도를 인지하여 스스로 감속하도록 유도하는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 차량 과속방지 시스템은 설치부(100), 표시부, 촬상부(300), 설정부(400), 투광기(500)를 포함할 수 있다.
상기 설치부(100)는 표시부, 촬상부(300) 및 투광기(500)를 지면으로부터 일정한 높이에 고정하고 지지하도록 설치함으로써, 운전자가 용이하게 차량속도를 인지할 수 있도록 할 수 있다.
상기 설치부(100)는 고정부(110), 연결부(120), 기둥부(130)를 포함할 수 있다. 상기 설치부(100)는 보행자가 많은 생활도로, 스쿨존, 공장, 아파트 내의 좁은 도로와 같이 속도제한 표지판이 운전자 시야에 띄기 어려우며 보행자의 안전이 우선시되는 장소에 설치될 수 있다.
상기 고정부(110)는 육면체 형상으로 콘크리트, 시멘트, 철 및 기타 합금 중 적어도 하나를 포함하며, 중량이 큰 물체로 차량 과속방지 시스템을 지면에 고정되도록 할 수 있다. 상기 고정부(110)는 지하에 매설작업이 필요하지 않으므로 지하에 매설작업이 필요했던 기존의 루프 센서 대비 유지보수 비용이 획기적으로 절감되는 장점이 있다.
상기 연결부(120)는 기둥부(130)를 고정부(110)에 연결하기 위한 것으로 단면이 원형 또는 사각형이며, 외주에 복수개의 개구가 형성되어 있고, 이 개구에 체결수단이 삽입되어 기둥부(130)를 고정부(110)에 고정한다.
상기 기둥부(130)는 운전자 시야에 띄기 쉽도록 표시부를 높은 곳에 지지하기 위한 기둥형상이다. 상기 기둥부(130)는 스테인리스 스틸을 포함하는 재질로 형성될 수 있으며, 1.5~3m 높이로 제작될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 설치부(100)는 전봇대 또는 가로등과 같이 기존에 설치되어 있는 기둥 형상의 구조물에 설치하기 위한 설치수단을 포함할 수 있다. 이 경우에는 별도의 기둥부(130)와 고정부(110)가 필요없고, 설치시간이 줄어드는 장점이 있다. 이때 상기 설치수단은 표시부 및 표시부에 설치된 투광기(500), 카메라부(300)를 지지하고 고정하기 위해, 상기 기둥 형상의 구조물과 맞닿는 일면에 복수개의 개구가 형성되어 있고, 이 개구에 체결수단이 삽입되어, 상기 표시부를 상기 기둥 형상의 구조물에 고정되도록 할 수 있다.
상기 표시부는 LED를 이용하여 차량의 속도를 표시하는 부분으로, 전원공급부(210), 전압변환부(220), 송풍팬(250), USB 허브(260), 센서부(230), LED부(270), 제어부(240), 하우징(280)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(280)은 가로보다 세로가 더 긴 육면체 형상으로, 그 내부에는 전원공급부(210), 전압변환부(220), 송풍팬(250), USB 허브(260), 센서부(230), LED부(270), 제어부(240)가 수납된다. 또한. 상기 하우징(280)의 전면에는 LED 패널과 대응되는 형상으로 절개된 제1 절개부(281)가 형성되어, LED 발광을 외부로 표시할 수 있다. 바람직하게 상기 제1 절개부(281)는 하우징(280)의 하부에 형성되며, 상기 제1 절개부(281)가 형성된 하우징(280)의 전면 상부에는 과속제한 속도 표지부(283)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 하우징(280)의 전면에는 센서부(230)에 대응되는 형상으로 절개된 제2 절개부(282)가 형성되어, 센서부(230)의 일면이 외부로 노출되도록 할 수 있다.
또는. 상기 하우징의 하면에는 상기 센서부(230)에 대응되는 형상으로 절개된 제2 절개부(282')가 형성되어, 센서부(230)의 일면이 외부로 노출되도록 할 수 있다.
또한, 상기 하우징(280)의 상면에는 카메라(320)가 설치되고, 하면에는 투광기(500)가 설치될 수 있다.
상기 전원공급부(210)는 외부의 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 전압변환부(220)로 전달한다. 또한, 상기 전원공급부(210)는 과전류차단장치(212)와 누전차단기(213)를 포함하여 과전류와 누전을 방지할 수 있다.
상기 전압변환부(220)는 제1 전압변환부(221), 제2 전압변환부(222), 제3 전압변환부(223)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전압변환부(221)는 전원공급부(210)로부터 전달받은 전원의 전압을 12V로 변환하여, 송풍팬(250), 투광기(500), USB 허브(260), 센서부(230)로 전달할 수 있다. 상기 제1 전압변환부(221)는 12V SMPS일 수 있다.
상기 제2 전압변환부(222)는 전원공급부(210)로부터 전달받은 전원의 220V 전압을 5V 전압으로 변환하여 제어부(240)로 전달할 수 있다. 상기 제2 전압변환부(222)는 5V SMPS일 수 있다.
상기 제3 전압변환부(223)는 상기 LED부(270) 내에 설치되며 전원공급부(210)로부터 전달받은 전원의 220V 전압을 5V 전압 변환하여 후술할 LED 제어부(240)로 전달할 수 있다. 상기 제3 전압변환부(223)는 LED용 5V SMPS일 수 있다.
상기 센서부(230)는 설정부(400)에서 설정한 이동방향 설정정보, 감지거리 설정정보, 감지대상이 되는 차량의 속도범위 설정정보, 타겟 필터링 정보를 전달받고, 상기 전달받은 정보에 기반하여 차량의 속도와 이동거리를 감지하고, 상기 감지한 차량의 속도와 이동거리 정보를 제어부(240)로 전달할 수 있다.
상기 설정부(400)는 이동방향 설정부(410), 감지거리 설정부(420), 타겟 설정부(430), 속도범위 설정부(440)를 포함하며, 센서부(230)와 유선 또는 무선통신을 통해 설정정보를 0.1~0.15초 단위로 센서부(230)로 전달할 수 있다. 센서부(230)은 전달받은 설정정보에 기반하여 차량의 속도와 이동거리(여기서, 이동거리는 센서에서 차량까지의 거리를 의미함)를 감지할 수 있다.
예컨대, 상기 설정부(400)와 센서부(230)는 RS232변환 케이블을 통해 연결될 수 있다.
상기 이동방향 설정부(410)는 감지대상이 되는 차량의 이동방향을 설정할 수 있다. 상기 이동방향 설정부(410)는 상기 센서부(230)를 기준으로 전진하는 차량, 후진하는 차량, 전진 및 후진하는 차량 중 적어도 하나를 설정하고 상기 이동방향 설정정보를 센서부(230)로 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 센서부(230)는 전달받은 이동방향 설정정보에 기반하여 센서부(230)를 기준으로 전진하는 차량, 후진하는 차량, 전진 및 후진하는 차량 중 적어도 하나의 차량을 감지대상으로 삼을 수 있다.
상기 감지거리 설정부(420)는 센서부(230)에서 감지되는 차량의 감지거리를 설정하고, 상기 감지거리 설정정보를 센서부(230)로 전달할 수 있다. 상기 감지거리는 센서부(230)에서 차량까지의 거리이다. 일 실시예로 상기 감지거리 설정부(420)는 감지거리가 0.3~150m가 되도록 설정할 수 있다. 이때, 상기 센서부(230)는 상기 감지거리 설정부(420)로부터 전달받은 감지거리 설정정보에 기반하여, 센서부(230)로부터 0.3~150m 떨어진 차량의 이동속도와 감지한 차량과 센서부(230)까지의 거리를 감지할 수 있다. 이 경우, 상기 센서부(230)는 센서로부터 150m 넘는 곳에서 이동하는 차량의 속도는 감지할 수 없으며, 0.3m 보다 가까운 곳에서 이동하는 차량의 속도도 감지할 수 없다.
상기 타겟 설정부(430)는 타겟 필터링을 설정할 수 있다. 상기 타겟 필터링을 통해 복수의 차량이 감지거리 내에 있을 때 감지대상이 되는 차량의 속도값을 설정하고, 타겟 필터링 정보를 센서부(230)로 전달할 수 있다. 상기 타겟 필터링은 가장 체적이 큰 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 중간 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 최소 속도를 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 최대 속도를 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정할 수 있다. 상기 타겟 필터링은 각각의 도로 상황에 맞게 도로마다 다르게 설정할 수 있다.
상기 속도범위 설정부(440)는 센서부(230)에서 감지 가능한 차량의 속도범위를 설정하고 차량의 속도범위 설정정보를 센서부(230)로 전달할 수 있다. 예컨대, 상기 속도범위 설정부(440)는 움직이는 차량 중 0.8~250km/h의 속도로 움직이는 차량만 감지하도록 속도범위를 설정한 후, 상기 속도범위 설정정보를 센서부(230)로 전달할 수 있다. 상기 센서부(230)는 속도범위 설정부(440)로부터 전달받은 속도범위 설정정보에 따라 0.8 km/h 보다 느리게 움직이거나 250km/h보다 빠르게 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지하지 않는다.
상기 센서부(230)는 이동방향 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 차량이 1대인 경우에는 상기 차량의 속도가 속도범위 설정부(440)에서 미리 설정한 속도범위 이내이고, 상기 경우에, 상기 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다. 그러나, 상기 센서부(230)는 상기 차량의 속도가 속도범위 설정부(440)에서 미리 설정한 속도범위를 벗어나거나, 차량의 감지거리가 감지거리 설정부(420)에서 미리 설정한 감지거리를 벗어나는 경우에 차량의 속도와 이동거리를 감지하지 않는다.
만일 상기 검지거리에 있는 차량이 복수인 경우에는 상기 타겟 설정부(430)에서 설정한 타겟 필터링 정보에 기반하여 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
제1 실시예로 타겟 설정부(430)에서 가장 체적이 큰 차량의 속도를 타겟으로 설정하도록 타겟 필터링 된 경우에, 상기 센서부(230)는 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 차량이 복수인 경우, 체적이 가장 큰 차량의 속도를 감지대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 속도범위 설정부(440)에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 체적이 가장 큰 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
제2실시예로 타겟 설정부(430)에서 복수의 차량 속도 중 중간속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부(230)는 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 중간속도로 움직이는 차량을 감지대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 속도범위 설정부(440)에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 중간속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 센서부(230)는 감지거리 내에 차량이 3대인 경우, 제1 차량의 속도가 30km/h, 제2 차량의 속도가 35km/h, 제3 차량의 속도가 40km/h인 경우에, 중간 속도값을 갖는 제2 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
제3실시예로 타겟 설정부(430)에서에서 복수의 차량 속도 중 최소 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부(230)는 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 최소 속도로 움직이는 차량을 감지대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 속도범위 설정부(440)에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 최소 속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 센서부(230)는 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 차량이 3대인 경우, 제1 차량의 속도가 30km/h, 제2 차량의 속도가 35km/h, 제3 차량의 속도가 40km/h인 경우에, 최소 속도값을 갖는 제1 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
제4실시예로 타겟 설정부(430)에서에서 복수의 차량 속도 중 최대 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부(230)는 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 최대 속도로 움직이는 차량을 감지대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 속도범위 설정부(440)에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 최대 속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 센서부(230)는 이동방향 설정부(410)에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부(420)에서 설정한 감지거리에 있는 차량이 3대인 경우, 제1 차량의 속도가 30km/h, 제2 차량의 속도가 35km/h, 제3 차량의 속도가 40km/h인 경우에, 최대 속도값을 갖는 제3 차량의 속도와 이동거리를 감지할 수 있다.
상기 센서부(230)는 레이더(radar) 센서를 포함할 수 있다. 상기 레이더 센서는 차량으로 마이크로파를 송신한 후 움직이는 차량으로부터 반사된 마이크로파를 수신하고, 도플러 레이더 알고리즘을 이용하여 움직이는 차량의 속도와 차량의 이동거리를 측정할 수 있다. 상기 레이더 센서는 24GHz ISM 대역의 마이크로파를 송신할 수 있다.
상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파는 감지대상이 되는 차량에서 주파수가 변조되어 반사된다.
이때, 차량의 속도는 하기의 식에 의해 계산된다.
v=1.8*CO*fdopp/(fo*cosα)
여기서, v는 상기 차량의 속도(km/h), CO는 m/s 단위의 빛의 속도 상수값이며, fdopp는 감지대상인 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파의 주파수(GHz)와 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)의 차이값이며,α는 레이더 센서에서 송신된 마이크로파와 감지대상인 차량 사이의 각도이다.
또한, 차량의 이동거리(R)는 하기의 식에 의해 계산된다.
R=CO*T*fdopp/(2*Δf)
여기서, R은 상기 차량의 이동거리(m)이고, CO는 m/s 단위의 빛의 속도 상수값이며, fdopp는 감지대상인 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파의 주파수(GHz)와 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)의 차이값이며, T는 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 시간주기(초)이며, Δf는 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)이다.
또한, 상기 센서부(230)는 유선 또는 무선 통신수단을 이용하여 감지한 차량의 속도와 이동거리 정보를 제어부(240)로 전달할 수 있다. 예컨대, 상기 센서부(230)는 통신 케이블을 이용하여 레이더 센서에서 감지한 차량의 속도와 이동거리 데이터를 제어부(240)로 전달할 수 있다. 또는, 상기 센서부(230)는 근거리 또는 원거리 통신용 모뎀 연결을 위한 RS-232 통신 인터페이스를 구비할 수 있으며, 무선으로 감지한 차량의 속도를 제어부(240)로 전달할 수 있다.
상기 제어부(240)는 과속 대상이 되는 차량의 속도인 과속제한 속도를 미리 설정하고, 미리 설정한 과속제한 속도와 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 속도를 비교하여, 차량의 과속 여부를 판단하고, 상기 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 속도에 따라 소정의 제어신호를 생성하여 센서부(230), 촬영부(300)와 LED부(270)로 전달할 수 있다. 바람직하게 상기 제어부(240)는 Raspberry Pi 보드를 포함할 수 있다.
상기 제어부(240)는 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 속도와 미리 설정된 과속제한 속도를 비교하여, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 과속제한 속도보다 높은 경우에, 제1 제어신호를 생성하여 센서부(230)로 전달할 수 있다. 상기 제1 제어신호는 상기 센서부(230)에서 감지한 차량의 속도를 촬영부(300)로 전달하도록 하는 제어신호이다. 상기 센서부(230)는 제1 제어신호를 전달받은 경우에, 감지한 차량의 속도를 촬영부(300)로 전달할 수 있다. 상기 촬영부(300)는 센서부(230)로부터 차량의 속도를 전달받은 경우에, 이하 설명될 사진에 상기 차량의 속도를 표시할 수 있다.
또한, 상기 제어부(240)에서 설정되는 과속제한 속도는 도로 상황에 따라 변경가능하다.
또한, 상기 제어부(240)는 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 속도와 미리 설정된 과속제한 속도를 비교하여, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 과속제한 속도보다 높은 경우에, 제2 제어신호를 생성하여 촬영부(300)로 전달할 수 있다. 상기 제2 제어신호는 센서부(230)에서 감지한 차량을 상기 카메라(320)에서 촬영하고, 상기 촬영된 사진에 상기 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각, 차량의 속도 중 적어도 하나의 정보를 포함하고, 상기의 정보가 포함된 사진을 외부로 전달하도록 하는 제어신호이다.
이때, 상기 제어부(240)는 상기 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 이동거리가 소정범위 이내인 경우에만 제2 제어신호를 생성하여 상기 카메라(320)로 전달할 수 있다. 바람직하게 상기 제어부(240)는 상기 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 이동거리가 50M 이내인 경우에만 상기 제2 제어신호를 생성하여 카메라(320)로 전달할 수 있다. 감지대상이 되는 차량이 원거리에 위치하는 경우에 사진 촬영을 하여도 번호판이 제대로 보이지 않으므로, 감지거리가 소정 범위 이내인 경우에만 사진촬영을 하도록 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부(240)는 상기 차량의 속도가 미리 설정된 과속제한 속도보다 높은 경우에, 상기 LED부(270)에서 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 발광되는 LED의 색이 적색이 되도록 제어하는 제3 제어신호를 생성하여 LED부(270)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제어부(240)는 센서부(230)로부터 전달받은 차량의 속도가 미리 설정된 과속제한 속도와 동일한 경우에, 상기 LED부(270)에서 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 발광되는 LED의 색이 황색이 되도록 제어하는 제4 제어신호를 생성하여 LED부(270)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제어부(240)는 센서부(230)에서 전달받은 차량의 속도가 미리 설정된 과속제한 속도보다 낮은 경우, 상기 LED부(270)에서 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 발광되는 LED의 색이 녹색이 되도록 제어하는 제5 제어신호를 생성하여 LED부(270)로 전달할 수 있다.
상기 촬영부(300)는 카메라(320)와 POE(Power Over Ethernet) 어댑터(310)를 포함할 수 있다.
상기 POE 어댑터(310)는 전원공급부(210)로부터 전원을 공급받아 소정의 전압(예컨대, 12V)로 변환하여, 카메라(320)로 전원을 공급할 수 있다.
상기 카메라(320)는 유선 또는 무선 통신을 통해 센서부(230)로부터 과속이 감지된 차량의 속도를 전달받고, 제어부(240)로부터 제2 제어신호를 전달받을 수 있다. 예컨대, 상기 카메라(320)는 통신 케이블을 이용하여 센서부(230)로부터 레이더 센서에서 감지한 차량의 속도와 이동거리 데이터를 전달받고, 제어부(240)로부터 제1 제어신호를 전달받을 수 있다. 또는, 상기 카메라(320)는 근거리 또는 원거리 통신용 모뎀 연결을 위한 RS-232 통신 인터페이스를 구비할 수 있다. 이를 이용하여 센서부(230)로부터 감지대상이 되는 차량의 속도를 전달받고, 제어부(240)로부터 제2 제어신호를 전달받을 수 있다.
상기 카메라(320)는 제어부(240)로부터 제2 제어신호를 전달받은 경우에, 센서부(230)에서 감지된 차량을 촬영하고, 상기 촬영된 사진에 상기 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 상기 차량의 속도 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 유선 또는 무선 통신을 통해 외부로 전달할 수 있다.
제1 실시예로 상기 카메라(320)는 통신 케이블을 통해 USB 기타 컴퓨터 판독가능한 저장매체와 연결될 수 있다. 상기 카메라(320)는 상기 유선 케이블을 통해 과속 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 차량 속도 중 적어도 하나의 정보가 포함된 차량 사진을 USB 기타 컴퓨터 판독가능한 저장매체로 전달하여 상기의 정보가 포함된 차량 사진을 저장하도록 할 수 있다.
제2 실시예로 상기 카메라(320)는 이더넷을 통해 차량 사진 저장용 DB가 포함된 서버로 과속 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 차량 속도 중 적어도 하나의 정보가 포함된 차량 사진을 전달하여, 상기 DB에 저장하도록 할 수 있다.
본 발명의 LED부(270)는 LED 모듈(273), 서브 콘트롤러(272), 메인 콘트롤러(271)를 포함할 수 있다.
상기 LED 모듈(273)은 32*32 매트릭스 패널이거나, 상기 32*32 매트릭스 패널이 복수개 결합된 구조일 수 있다. 이때, 32*32 매트릭스 패널은 적색을 발광하는 적색 LED(274a) 1개와 녹색을 발광하는 녹색 LED(274b) 1개가 하나의 세트로 구성되며, 이러한 LED 세트(274) 16개로 이루어질 수 있다.
상기 메인 콘트롤러(271)는 제3 전압변환부(223)로부터 변환된 전원(예컨대, 5V로 변환된 전원)을 공급받을 수 있다. 또한, 상기 메인 콘트롤러(271)는 제어부(240)로부터 제3 내지 제5 제어신호를 전달받을 수 있다.
상기 메인 콘트롤러(271)는 제3 전압변환부(223)로부터 공급받은 전원과 제어부(240)로부터 전달받은 제3 내지 제5 제어신호를 서브 콘트롤러(272)로 전달할 수 있다.
상기 서브 콘트롤러(272)는 메인 콘트롤러(271)와 연결되어 전원과 제3 내지 제5 제어신호를 전달는다. 또한, 상기 서브 콘트롤러(272)는 LED 모듈(273)과 연결되며, 적색 LED(274a)를 구동시키기 위한 제1 구동 IC와 녹색 LED(274b)를 구동하기 위한 제2 구동 IC를 포함한다. 또한, 상기 서브 콘트롤러(272)는 전달받은 제3 내지 제5 제어신호에 따라 차량의 속도를 표시하고, 발광되는 색이 제어되도록, LED의 온오프를 제어할 수 있다.
서브 콘트롤러(272)는 제3 제어신호를 전달받은 경우에, 제1 구동 IC에 제3 제어신호를 전달하여 상기 차량의 속도가 표시되도록 적색 LED(274a)의 온오프를 제어한다. 예컨대 과속제한 속도가 28km/h이고, 차량의 속도가 30km/h이며, 32*32 LED 패널인 경우에, 서브 콘트롤러(272)는 제1 구동 IC에만 제1 구동신호를 전달하여, 적색으로 차량의 속도인 30km/h를 나타내는 30이 나타나도록 16개의 적색 LED(274a) 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 서브 콘트롤러(272)는 제4 제어신호를 전달받은 경우에, 제1 구동 IC와 제2 구동 IC에 제4 제어신호를 전달하여 녹색 LED(274b) 하나와 적색 LED(274a) 하나로 구성된 LED 세트(274)를 구동하되, 상기 차량의 속도가 표시되도록 16개의 LED 세트(274) 온오프를 제어할 수 있다. 예컨대 과속제한 속도가 28km/h이고, 차량의 속도가 28km/h이며, 32*32 LED 패널인 경우에, 서브 콘트롤러(272)는 제1 구동 IC와 제2 구동 IC에 제2 구동신호를 모두 전달하여, 황색으로 차량의 속도인 28km/h를 나타내는 28이 나타나도록 16개의 적색과 녹색 LED(274b)로 구성된 LED 세트(274) 16개의 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 서브 콘트롤러(272)는 제5 제어신호를 전달받은 경우에, 제2 구동 IC에만 구동신호를 전달하여 녹색 LED(274b)만 구동하되, 상기 차량의 속도가 표시되도록 녹색 LED(274b)의 온오프를 제어할 수 있다. 예컨대 과속제한 속도가 28km/h이고, 차량의 속도가 27km/h이며, 32*32 LED 패널인 경우에, 서브 콘트롤러(272)는 제2 구동 IC에 제3 제어신호를 전달하여, 녹색으로 차량의 속도인 27km/h인를 나타내는 27이 나타나도록 16개의 녹색 LED(274b) 온오프를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(250)은 제1 전압변환부(221)로부터 12V로 전환된 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 바람직하게 상기 송풍팬(250)에는 온도 센서가 부착되어 있어, 소정 온도 이상인 경우에 상기 송풍팬(250)이 동작하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광기(500)는 제1 전압변환부(221)로부터 12V로 전환된 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 상기 투광기(500)는 조도가 낮은 날씨가 흐리거나 야간인 경우에 켜져, 카메라(320)의 보조 조명으로 활용될 수 있다. 바람직하게 상기 투광기(500)에는 조도 센서가 부착되어 있어, 조도가 소정 범위 이하인 경우에 동작하도록 할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

Claims (17)

  1. 외부의 전원공급장치로부터 전원을 공급받는 전원공급부, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 전압변환부, 차량의 속도와 이동거리를 감지하는 센서부, LED 발광을 통해 상기 차량의 속도를 표시하는 LED부, 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받고, 상기 차량의 속도를 표시하도록 상기 LED부를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 표시부;
    상기 센서부에서 감지하는 차량을 설정하는 설정정보를 생성하여, 상기 센서부로 전달하는 설정부;
    상기 제어부로부터 생성된 제어신호를 전달받아 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받아, 상기 감지된 차량을 촬영하는 카메라를 포함하는 촬영부를 포함하며,
    상기 제어부는
    과속제한 속도를 미리 설정하고, 상기 센서부로부터 감지된 차량의 속도와 이동거리를 전달받고,
    상기 전달받은 차량의 속도와 상기 과속제한 속도를 비교하여, 상기 차량의 과속여부를 판단하여,
    상기 감지된 차량의 속도가 상기 과속제한 속도보다 높은 경우에, 제1 제어신호를 생성하여 센서부로 전달하고, 제2 제어신호를 생성하여 촬영부로 전달하고, 제3 제어신호를 생성하여 LED부로 전달하되,
    상기 제1 제어신호는 상기 센서부에서 감지한 차량의 속도를 촬영부로 전달하도록 하는 제어신호이고, 상기 제2 제어신호는 상기 센서부에서 감지한 차량을 상기 카메라에서 촬영하고, 상기 촬영된 사진에 상기 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각, 차량의 속도 중 적어도 하나의 정보를 포함하고, 상기의 정보가 포함된 사진을 외부로 전달하도록 하는 제어신호이며,
    상기 제3 제어신호는 상기 센서부에서 감지한 차량의 속도를 표시함과 동시에 상기 LED부에서 발광되는 색이 제1 색으로 발광되도록 하는 제어신호이며,
    상기 설정부는 이동방향 설정부, 감지거리 설정부, 타겟 설정부, 속도범위 설정부를 포함하고,
    상기 이동방향 설정부는 감지대상이 되는 차량의 이동방향을 설정하여, 상기 센서부를 기준으로 전진하는 차량, 후진하는 차량, 전진 및 후진하는 차량 중 적어도 하나를 감지대상인 차량의 이동방향으로 설정하고 상기 이동방향 설정정보를 상기 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 전달받은 이동방향 설정정보에 기반하여 센서부를 기준으로 전진하는 차량, 후진하는 차량, 전진 및 후진하는 차량 중 적어도 하나의 이동방향으로 움직이는 차량만 감지하도록 하며,
    상기 감지거리 설정부는 센서부에서 감지되는 차량의 감지거리-상기 감지거리는 상기 센서부에서 상기 차량까지의 거리임-를 설정하고, 상기 감지거리 설정정보를 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 전달받은 감지거리 설정정보에 기반하여, 상기 감지거리 이내의 차량만 감지하도록 하며,
    상기 타겟 설정부는 상기 감지거리 내에 복수의 차량이 감지되는 경우에, 가장 체적이 큰 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 중간속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 최소 속도를 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정하거나, 복수의 차량 속도 중 최대 속도를 속도로 움직이는 차량 중 적어도 하나의 차량 중 하나를 타겟으로 설정하고, 타겟 필터링 정보를 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 타겟 필터링된 차량의 속도를 감지하도록 하며,
    상기 속도범위 설정부는 감지 가능한 차량의 속도범위-상기 속도범위는 0.8~250km/h임-를 설정하고 상기 차량의 속도범위 설정정보를 센서부로 전달하여, 상기 센서부에서 상기 속도범위 이내로 움직이는 차량만 감지하도록 하며,
    상기 타겟 설정부에서 가장 체적이 큰 차량의 속도를 타겟으로 설정하도록 타겟 필터링 된 경우에, 상기 센서부는 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 차량이 복수인 경우, 체적이 가장 큰 차량의 속도를 감지대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 체적이 가장 큰 차량의 속도와 이동거리를 감지하며,
    상기 타겟 설정부에서 복수의 차량 속도 중 중간속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부는 상기 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 상기 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 중간속도로 움직이는 차량을 감지 대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 중간속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지하며,
    상기 타겟 설정부에서에서 복수의 차량 속도 중 최소 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부는 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 상기 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 최소 속도로 움직이는 차량을 감지 대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 최소 속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지하며,
    상기 타겟 설정부에서에서 복수의 차량 속도 중 최대 속도로 움직이는 차량을 타겟으로 설정한 경우에, 상기 센서부는 이동방향 설정부에서 설정한 방향으로 움직이는 차량 중, 감지거리 설정부에서 설정한 감지거리에 있는 복수의 차량 중 최대 속도로 움직이는 차량을 감지 대상이 되는 차량으로 설정하고, 상기 감지 대상인 차량의 속도가 상기 속도범위 설정부에서 미리 설정한 속도범위 이내인 경우에, 상기 최대 속도로 움직이는 차량의 속도와 이동거리를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 센서부로부터 전달받은 차량의 속도와 상기 과속제한 속도가 동일한 경우에, 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 상기 LED부에서 발광되는 색이 제2 색으로 발광되도록 하는 제4 제어신호를 생성하여 상기 LED부로 전달하고,
    상기 센서부에서 감지된 차량의 속도가 상기 과속제한 속도보다 낮은 경우에, 상기 차량의 속도를 표시함과 동시에 상기 LED부에서 발광되는 색이 제3 색으로 발광되도록 하는 제5 제어신호를 생성하여 상기 LED부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 차량으로 마이크로파를 송신한 후 움직이는 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파를 수신하고, 도플러 레이더 알고리즘을 이용하여 상기 움직이는 차량의 속도와 차량의 이동거리를 측정하기 위해 24GHz ISM 대역의 마이크로파를 송신하는 레이더(radar) 센서를 포함하고,
    상기 설정부와 유선 또는 무선통신을 통해 상기 설정부로부터 설정정보를 전달받고, 상기 전달받은 설정정보에 기반하여 차량의 속도와 이동거리를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서부에서 감지되는 차량의 속도는 하기의 식에 의해 계산되고,
    v=1.8*CO*fdopp/(fo*cosα)
    (여기서, v는 상기 차량의 속도(km/h), CO는 m/s 단위의 빛의 속도 상수값이며, fdopp는 감지대상인 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파의 주파수(GHz)와 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)의 차이값이며,α는 레이더 센서에서 송신된 마이크로파와 감지대상인 차량 사이의 각도임)
    상기 센서부에서 감지되는 차량의 이동거리는 하기의 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
    R=CO*T*fdopp/(2*Δf)
    (여기서, R은 상기 차량의 이동거리(m)이고, CO는 m/s 단위의 빛의 속도 상수값이며, fdopp는 감지대상인 상기 차량으로부터 반사된 마이크로파의 주파수(GHz)와 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)의 차이값이며, T는 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 시간주기(초)이며, Δf는 상기 레이더 센서에서 송신된 마이크로파의 주파수(GHz)임)
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 촬영부는
    카메라와 POE(Power Over Ethernet) 어댑터를 포함하고,
    상기 POE 어댑터는 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 소정의 전압으로 변환하여, 상기 카메라로 전원을 공급하며,
    상기 카메라는 상기 제어부로부터 상기 제2 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 센서부로부터 감지대상이 되는 차량의 속도를 전달받고, 상기 센서부에서 감지한 차량을 촬영하고, 상기 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 상기 차량의 속도 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 유선 또는 무선 통신을 통해 외부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카메라는
    유선 통신 케이블을 통해 USB 기타 컴퓨터 판독가능한 저장매체와 연결되고, 상기 유선 케이블을 통해 과속 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 차량 속도 중 적어도 하나의 정보가 포함된 차량 사진을 USB 기타 컴퓨터 판독가능한 저장매체로 전달하여 상기의 정보가 포함된 차량 사진을 저장거나,
    이더넷을 통해 차량 사진 저장용 DB가 포함된 서버로 과속 차량이 촬영된 날짜, 촬영된 요일, 촬영된 시각 및 차량 속도 중 적어도 하나의 정보가 포함된 차량 사진을 전달하여, 상기 DB에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 LED부는 LED 모듈, 서브 콘트롤러, 메인 콘트롤러, 서브 콘트롤러를 포함하고,
    상기 LED 모듈은 매트릭스 형상의 LED 패널이거나, 상기 LED 패널이 복수개 결합된 구조이며,
    상기 LED 패널은 적색을 발광하는 LED 1개와 녹색을 발광하는 LED 1개가 하나의 세트로 구성된 복수개의 세트로 구성되며,
    상기 메인 콘트롤러는 상기 전압변환부, 상기 제어부 및 상기 서브 콘트롤러와 연결되고, 상기 전압변환부로부터 소정의 전압으로 변환된 전원을 공급받고, 상기 제어부로부터 상기 전원과 상기 제3 내지 제5 제어신호를 전달받아, 상기 서브 콘트롤러로 전달하며,
    상기 서브 콘트롤러는 LED 모듈과 연결되며, 적색 LED를 구동시키기 위한 제1 구동 IC와 녹색 LED를 구동하기 위한 제2 구동 IC를 포함하며, 상기 서브 콘트롤러는 전달받은 제3 내지 제5 제어신호에 따라 차량의 속도를 표시하고, 발광되는 색이 제어되도록, LED의 온오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서브 콘트롤러는 상기 제3 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 제1 구동 IC에 제3 제어신호를 전달하여 상기 차량의 속도가 표시되도록 복수의 적색 LED의 온오프를 제어하고,
    서브 콘트롤러는 상기 제4 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 제1 구동 IC와 상기 제2 구동 IC에 제2 제어신호를 전달하여 녹색 LED 하나와 적색 LED 하나로 구성된 LED 세트를 구동하되, 상기 차량의 속도가 표시되도록 복수의 LED 세트 온오프를 제어하며,
    상기 서브 콘트롤러는 상기 제5 제어신호를 전달받은 경우에, 제2 구동 IC에만 구동신호를 전달하여 녹색 LED만 구동하되, 상기 차량의 속도가 표시되도록 복수의 녹색 LED의 온오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 Raspberry Pi 보드를 포함하고,
    상기 설정부와 센서부는 RS232변환 케이블을 통해 연결되어, 상기 설정부로부터 설정정보를 전달받고,
    상기 센서부는 통신 케이블을 이용하여 상기 레이더 센서에서 감지한 차량의 속도와 이동거리 데이터를 제어부로 전달하거나, 근거리 또는 원거리 통신용 모뎀 연결을 위한 RS-232 통신 인터페이스를 구비하여, 상기 차량의 속도를 상기 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부에서 감지한 차량의 이동거리가 50M 이내인 경우에만 상기 제2 제어신호를 생성하여, 상기 카메라로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템
  13. 제1항에 있어서, 상기 차량 과속방지 시스템은
    상기 표시부를 지지하고 고정하는 설치부를 더 포함하되,
    상기 설치부는 고정부, 연결부, 기둥부를 포함하되,
    상기 고정부는 육면체 형상으로 콘크리트, 시멘트, 철 중 적어도 하나를 포함하여 지면에 고정되며,
    상기 기둥부는 1.5~3m 높이로 제작되며, 스테인리스 스틸을 포함하는 재질로 형성되며, 상기 표시부를 소정 높이에서 고정하고 지지하며,
    상기 연결부는 단면이 원형 또는 사각형이며, 외주에 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구에 체결수단이 삽입되어 상기 기둥부를 고정부에 고정하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 차량 과속방지 시스템은
    상기 표시부를 지지하고 고정하는 설치부를 더 포함하되,
    상기 설치부는 기둥 형상의 구조물에 설치하기 위한 설치수단을 포함하며, 상기 설치수단은 상기 기둥 형상의 구조물과 맞닿는 일면에 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구에 체결수단이 삽입되어, 상기 표시부를 상기 기둥 형상의 구조물에 고정하고 지지하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 차량 과속 방지 시스템은 송풍팬, 투광기, USB 허브를 더 포함하고,
    상기 전압변환부는 제1 전압변환부, 제2 전압변환부, 제3 전압변환부를 포함하고,
    상기 제1 전압변환부는 12V SMPS로, 상기 전원공급부로부터 공급받은 전원의 전압을 12V로 변환하여, 상기 송풍팬, 상기 투광기, 상기 USB 허브, 상기 센서부로 전달하며,
    상기 제2 전압변환부는 5V SMPS로, 상기 전원공급부로부터 공급받은 전원의 전압을 5V 전압으로 변환하여 제어부로 전달하고,
    상기 제3 전압변환부는 LED용 5V SMPS로, 상기 LED부 내에 설치되며 상기 전원공급부로부터 공급받은 전원의 전압을 5V 전압으로 변환하여 상기 메인 콘트롤러로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 표시부는 하우징을 더 포함하고,
    상기 하우징은 가로보다 세로가 더 긴 육면체 형상으로, 내부에 상기 전원공급부, 상기 전압변환부, 상기 센서부, 상기 LED부, 상기 제어부, 상기 송풍팬, 상기 USB 허브를 수납하고,
    상기 하우징의 전면에는 상기 LED 패널과 대응되는 형상으로 절개된 제1 절개부가 형성되어, LED 발광을 외부로 표시하되, 상기 제1 절개부는 하우징의 하부에 형성되며, 상기 제1 절개부가 형성된 하우징의 전면 상부에는 과속제한 속도 표지부가 설치되고,
    상기 하우징의 전면에는 센서부에 대응되는 형상으로 절개된 제2 절개부가 형성되어, 센서부의 일면이 외부로 노출되도록하거나, 상기 하우징의 하면에는 상기 센서부에 대응되는 형상으로 절개된 제2 절개부가 형성되어, 센서부의 일면이 외부로 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템
  17. 제16항에 있어서,
    상기 투광기는 제1 전압변환부로부터 12V로 전환된 전원을 공급받아 동작하며,
    상기 투광기에는 조도 센서가 부착되어 있어, 조도가 소정 범위 이하인경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 차량 과속방지 시스템.
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