KR102551982B1 - 차량의 윤 위치를 검출할 수 있는 저속 축중기 시스템 - Google Patents

차량의 윤 위치를 검출할 수 있는 저속 축중기 시스템 Download PDF

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KR102551982B1 KR1020230021527A KR20230021527A KR102551982B1 KR 102551982 B1 KR102551982 B1 KR 102551982B1 KR 1020230021527 A KR1020230021527 A KR 1020230021527A KR 20230021527 A KR20230021527 A KR 20230021527A KR 102551982 B1 KR102551982 B1 KR 102551982B1
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김종완
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주식회사에스에이티
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Abstract

본 발명은 차로에 설치되어 차량의 과적 여부를 단속하기 위한 저속 축중기 시스템에 관한 것으로서, 차로에서 차량의 윤이 지나가는 영역에 설치되고, 차량의 윤이 지나갈 때 차량의 중량을 감지하기 위한 윤하중 검측 센서, 차량의 윤까지의 직선 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서 및 상기 윤하중 검측 센서로부터 수신된 차량의 중량 정보를 이용하여 과적 여부를 판단하고, 상기 거리 측정 센서로부터 수신된 차량의 윤까지의 직선 거리 정보를 이용하여 차량 윤의 위치를 검출하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 의하면, 저속 축중기 시스템에서 윤하중 검측 센서의 위치별 보정계수를 적용함으로써, 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량의 윤 위치를 검출할 수 있는 저속 축중기 시스템 {Low Speed Weigh-In-Motion system capable of detecting wheel position of vehicle}
본 발명은 저속 축중기 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 윤 위치를 검출할 수 있는 저속 축중기 시스템에 관한 것이다.
국가산업의 지속적인 발전 및 이에 따른 물동량 증가로 인하여 기반 도로망의 유지보수에 많은 예산이 소요되고 있으며, 특히 과적 차량은 기반 도로의 파손을 가져오는 주된 요소이기 때문에, 기반 도로에 과적 차량을 측정하는 별도의 계중 센터가 마련되어 있어 차량의 중량을 계측하고, 과적으로 판단될 경우 과태료를 부과하여 과적 차량을 단속하고 있다.
과적 단속 시스템이란 도로법 및 도로교통법을 위반하는 과적 단속 차량을 고발하기 위한 시스템으로서, 차량의 중량을 측정한 후 규정된 중량이 초과되면 운영자가 고발하는 시스템이다. 이러한 시스템은 국도 검문소 및 한국도로공사에서 설치하여 운영되고 있다.
이러한 과적 단속 시스템에서 정확한 화물 차량의 중량을 측정하기 위해서는 차량을 정지상태로 놓고 측정하는 정적인 저울(계중기 또는 이동식 윤중기)을 사용해야 하지만, 고속도로 및 국도에서 정적인 저울을 사용할 경우 많은 교통량으로 인해 교통흐름에 심각한 문제가 유발되기 때문에, 대부분의 과적 단속 시스템은 차량이 이동하면서 측정할 수 있는 WIM(Weigh-In-Motion) 시스템을 이용하고 있다. 종래 검문소에서의 과적 단속 시스템은 고속 축중기와 저속 축중기 시스템을 이용하는 방안으로서, 화물차량이 도로로 통행하는 지점에 고속 축중기 시스템을 설치하여 차량의 중량을 검측한다.
보통 고속 축중기(High Speed WIM, HS-WIM) 시스템은 저속 축중기(Low Speed WIM, LS-WIM) 시스템보다 정확도가 떨어지지만 고속으로 주행하는 화물차량의 중량을 측정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 고속 축중기를 통해 1차 과적 의심 화물차량을 검측하고, 검측된 1차 과적 의심 차량을 저속 축중기 시스템에서 2차로 검측하는 방식이 많이 사용되고 있다. 이는 교통흐름을 유지하면서 과적 단속을 할 수 있는 효과적인 방식으로 세계의 많은 국가에서 유사한 방식으로 과적 단속을 진행하고 있다.
저속 축중기 시스템은 시속 10km/h 이하로 주행하는 화물차량의 과적을 단속하는 시스템으로서, 국도 및 고속도로 등에 통행하는 화물차량을 주 대상으로 단속한다.
저속 축중기 시스템에서 단일 차로에 좌우에 두 개의 윤하중 검측 센서가 각각 설치되어 차량의 좌우 윤하중을 측정하는데, 윤하중의 오차 원인으로는 노면 포장 평탄성, 윤하중 검측 센서의 편하중, 주행 속도 등이 있다.
최초 노면 포장 설치 시 평탄도가 결정되며, 노면 포장 평탄성에 따른 오차는 중차량이 많이 통행하는 차로일수록 시간의 흐름에 따른 오차율이 증가하여 주기적으로 편차 조정을 진행해야한다.
윤하중 검측 센서의 편하중 오차는 윤하중 검측 센서가 제작될 때부터 발생하는 것으로서, 보통 윤하중 검측 센서 상의 윤 위치별로 최대 3%의 오차가 발생할 수 있다.
주행 속도에 따른 오차는 노면 포장과 차량의 구조적 특성으로 속도에 따라 순간 윤하중이 변동하는 것으로서, 이러한 오차를 줄이기 위해 속도별 편차 조정이 필요하다.
이와 같은 저속 축중기 시스템에서의 오차율이 발생하는 원인을 제거하기 위해서는 속도별 편차 조정 및 위치별 편차 조정을 진행해야 하는데, 현재의 저속 축중기 시스템 구성으로는 속도별 편차 조정만 가능하다는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 10-2015-0085579
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 위치별 편차 조정이 가능하도록 차량별로 차량의 윤 위치를 정확히 검출할 수 있는 저속 축중기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 즉, 본 발명은 저속 축중기 시스템의 정확도를 향상시키기 위하여, 차로를 통행하는 차량에 대해 차량의 각 윤이 윤하중 검측 센서를 통과하는 위치를 검측하여, 윤하중 검측 센서의 편하중과 노면 평탄성에서 유발되는 오차를 보정할 수 있는 보정 계수를 제공할 수 있는 저속 축중기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차로에 설치되어 차량의 과적 여부를 단속하기 위한 저속 축중기 시스템에 관한 것으로서, 차로에서 차량의 윤이 지나가는 영역에 설치되고, 차량의 윤이 지나갈 때 차량의 중량을 감지하기 위한 윤하중 검측 센서, 차량의 윤까지의 직선 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서 및 상기 윤하중 검측 센서로부터 수신된 차량의 중량 정보를 이용하여 과적 여부를 판단하고, 상기 거리 측정 센서로부터 수신된 차량의 윤까지의 직선 거리 정보를 이용하여 차량 윤의 위치를 검출하는 제어기를 포함한다.
상기 윤하중 검측 센서는 차량의 좌측 윤이 지나가는 위치에 설치되는 좌측 윤하중 검측 센서와, 차량의 우측 윤이 지나가는 위치에 설치되는 우측 윤하중 검측 센서를 포함하고, 상기 거리 측정 센서는 차량의 좌측 윤까지의 거리를 측정하기 위한 좌측 거리 측정 센서와, 차량의 우측 윤까지의 거리를 측정하기 위한 우측 거리 측정 센서를 포함하고, 상기 제어기는 상기 좌측 거리 측정 센서에서 측정된 차량의 좌측 윤까지의 거리 정보를 이용하여 상기 좌측 윤하중 검측 센서 상에서 상기 좌측 윤의 위치를 검출하고, 상기 우측 거리 측정 센서에서 측정된 차량의 우측 윤까지의 거리 정보를 이용하여 상기 우측 윤하중 검측 센서 상에서 상기 우측 윤의 위치를 검출할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 좌측 윤이 상기 좌측 윤하중 검측 센서 위로 진입하여 하중이 증가하는 시점에 상기 좌측 거리 측정 센서에 측정 동작을 시작하도록 하기 위한 신호인 검지 시작 신호를 전달하고, 상기 좌측 윤이 상기 좌측 윤하중 검측 센서를 벗어나 하중이 감소하는 시점에 상기 좌측 거리 측정 센서에 측정 동작을 종료하도록 하기 위한 신호인 검지 종료 신호를 전달하고, 상기 우측 윤이 상기 우측 윤하중 검측 센서 위로 진입하여 하중이 증가하는 시점에 상기 우측 거리 측정 센서에 측정 동작을 시작하도록 하기 위한 신호인 검지 시작 신호를 전달하고, 상기 우측 윤이 상기 우측 윤하중 검측 센서를 벗어나 하중이 감소하는 시점에 상기 우측 거리 측정 센서에 측정 동작을 종료하도록 하기 위한 신호인 검지 종료 신호를 전달할 수 있다.
상기 제어기는 상기 좌측 윤과 상기 우측 윤의 위치를 검출하고, 검출한 상기 좌측 윤의 위치와 상기 우측 윤의 위치를 이용하여, 상기 좌측 윤하중 검측 센서 및 상기 우측 윤하중 검측 센서의 편하중과 노면 평탄성에서 유발되는 오차를 보정하기 위한 보정계수를 산출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 저속 축중기 시스템에서 윤하중 검측 센서의 위치별 보정계수를 적용함으로써, 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 축중기 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 축중기 시스템에서 거리 측정 센서의 구성을 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용어에 대한 정의를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 측정 센서가 검지하는 차량 영역을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 측정 센서의 검지 시작 시점 및 검지 종료 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 속도별 보정 테이블을 예시한 것이다.
도 8은 속도별, 위치별 보정 테이블을 예시한 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 차로에 설치되어 차량의 과적 여부를 단속하기 위한 저속 축중기 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 축중기 시스템의 구성을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 축중기 시스템에서 거리 측정 센서의 구성을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 축중기 시스템은 제1 차량 검지기(110), 제2 차량 검지기(120), 높이감지기(130), 대수분리기(140), 영상 카메라(150), 제어기(160), VMS(Variable Message Sign)(170), 윤하중 검측 센서(200)를 포함한다.
제1 차량 검지기(110)는 차량의 진입을 검지하는 역할을 한다.
제2 차량 검지기(120)는 차량의 진출을 검지하는 역할을 한다.
높이감지기(130)는 차량의 높이를 감지하는 역할을 한다.
대수분리기(140)는 통과하는 차량의 대수를 분리하여 카운트하는 역할을 한다.
영상 카메라(150)는 차량의 전면을 촬영하는 역할을 한다.
VMS(170)는 과적 관련 메시지를 표시하는 역할을 한다.
윤하중 검측 센서(200)는 차로에서 차량의 윤이 지나가는 영역에 설치되고, 차량의 윤이 지나갈 때 차량의 중량을 감지하는 역할을 한다. 윤하중 검측 센서(200)는 차량의 좌측 윤이 지나가는 위치에 설치되는 좌측 윤하중 검측 센서(210)와, 차량의 우측 윤이 지나가는 위치에 설치되는 우측 윤하중 검측 센서(220)를 포함한다.
제어기(160)는 제1 차량 검지기(110), 제2 차량 검지기(120) 및 대수분리기(140)를 통해 차량의 진입과 진출을 확인하고, 진입한 차량에 대해 높이감지기(130)에서 감지한 높이에 따라 정해진 기준 높이를 초과하는지 여부를 판단하고, 영상 카메라(150)에서 촬영한 영상에서 차량 번호판을 인식하고, 윤하중 검측 센서(200)에서 측정한 차량의 중량 정보를 수신하여 과적 여부를 판단하고, 과적일 경우 VMS(170)를 통해 해당 차량이 과적임을 알리는 메시지를 표시하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 저속 축중기 시스템에서 거리 측정 센서(310, 320)는 차량의 윤까지의 직선 거리를 측정하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 거리 측정 센서(310, 320)는 포인트 레이저 센서로 구현될 수 있다.
거리 측정 센서는 차량의 좌측 윤까지의 거리를 측정하기 위한 좌측 거리 측정 센서(310)와, 차량의 우측 윤까지의 거리를 측정하기 위한 우측 거리 측정 센서(320)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 거리 측정 센서(310, 320)는 대수분리기(140)에 설치될 수 있다. 본 발명에서 거리 측정 센서(310, 320)를 대수분리기(140) 위치에 설치하는 이유는 화물 차량의 각 윤이 윤하중 검측 센서(200)를 통과할 때 거리 측정 센서(310, 320)의 정보도 같이 수집함으로써, 차량 윤과의 거리를 정확하게 수집하기 위함이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 저속 축중기 시스템에서 차량의 윤 위치를 측정하기 위하여, 거리 측정 센서(310, 320)를 대수분리기(140)에 설치하여 차량의 윤까지 거리를 측정하는 방식을 제안한다.
제어기(160)는 윤하중 검측 센서(200)로부터 수신된 차량의 중량 정보를 이용하여 과적 여부를 판단하고, 거리 측정 센서(310, 320)로부터 수신된 차량의 윤까지의 직선 거리 정보를 이용하여 차량 윤의 위치를 검출한다.
보다 구체적으로, 제어기(160)는 좌측 거리 측정 센서(210)에서 측정된 차량의 좌측 윤까지의 거리 정보를 이용하여 좌측 윤하중 검측 센서(310) 상에서 좌측 윤의 위치를 검출한다. 그리고 우측 거리 측정 센서(220)에서 측정된 차량의 우측 윤까지의 거리 정보를 이용하여 우측 윤하중 검측 센서(320) 상에서 우측 윤의 위치를 검출할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용어에 대한 정의를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에서 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.
DPAD 는 윤하중 검측 센서(200)의 길이이다.
DLeft 는 좌측 거리 측정 센서(310)에서 좌측 윤하중 검측 센서(210) 우측 끝까지의 거리이다.
DRight 는 우측 거리 측정 센서(320)에서 우측 윤하중 검측 센서(210) 좌측 끝까지의 거리이다.
DL 은 좌측 거리 측정 센서(310)에서 화물차 좌측 윤(20)까지의 거리이다.
DR 은 우측 거리 측정 센서(320)에서 화물차 우측 윤(30)까지의 거리이다.
Left Dist 는 좌측 거리 측정 센서(310)와 좌측 윤하중 검측 센서(210) 사이의 거리이다. 즉, Left Dist = DLeft - DPAD 이다.
Right Dist 는 우측 거리 측정 센서(320)와 우측 윤하중 검측 센서(220) 사이의 거리이다. 즉, Right Dist = DRight - DPAD 이다.
Left Limit 는 차량이 통과할 때 좌측 윤(20)이 좌측 거리 측정 센서(310)로부터 멀어질 수 있는 최대거리이다.
A는 좌측 거리 측정 센서(310)와 우측 거리 측정 센서(320) 사이의 거리이고, Cw는 차량의 윤폭이라고 할 때, Left Limit는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Left Limit = A - (Cw + Right Dist)
Right Limit 는 차량이 통과할 때 우측 윤(30)이 우측 거리 측정 센서(320)로부터 멀어질 수 있는 최대거리이고, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Right Limit = A - (Cw + Left Dist)
LPADSpos 는 좌측 윤하중 센서(210) 상의 윤 위치이다. 이때, 좌측 윤하중 센서(210) 상의 윤 위치는 좌측 윤하중 센서(210)의 맨 좌측에서부터의 거리로 정의한다. 즉, 좌측 윤하중 센서(210)의 좌측 끝이 0(zero)이다.
본 발명에서 좌측 윤하중센서상의 윤 위치 LPADSpos 는 다음과 같이 구할 수 있다.
LPADSpos = DL - Left Dist
RPADSpos 는 우측 윤하중 센서(220) 상의 윤 위치이다. 이때, 우측 윤하중 센서(220) 상의 윤 위치는 우측 윤하중 센서(220)의 맨 우측에서부터의 거리로 정의한다. 즉, 우측 윤하중 센서(220)의 우측 끝이 0(zero)이다.
본 발명에서 우측 윤하중 센서(220) 상의 윤 위치 RPADSpos 는 다음과 같이 구할 수 있다.
RPADSpos = DR - Right Dist
본 발명에서 거리 측정 센서가 정확히 차량 윤의 중심부와의 거리를 측정해야 하는데, 차량의 진출입을 알려주는 대수분리기 신호만으로 거리 측정 센서를 이용하여 정확히 윤의 위치를 찾아내는 것은 어렵다. 만일, 거리 측정 센서를 통해 차량이 진입했을 때부터 진출했을 때까지의 모든 검지 데이터를 수집할 경우, 윤의 앞쪽 구조물과의 거리, 윤과의 거리, 윤과 윤 사이의 구조물(기름통, 가이드 바 등)과의 거리를 검지한 데이터들이 포함되어 있어서, 정확히 거리 측정 센서와 윤과의 거리를 결정하기가 어렵다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 측정 센서가 검지하는 차량 영역을 도시한 것이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 거리 측정 센서를 통해 각 차량의 윤과 윤 전후 및 윤 사이에 있는 차량의 구조물과의 거리를 같이 수집하게 되므로, 정확한 윤의 위치를 인식할 수 없게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 거리 측정 센서가 거리를 측정하는 시점을 결정함에 있어서, 대수분리기가 아닌 윤하중 검측 센서의 신호를 이용하는 방법을 제안한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 측정 센서의 검지 시작 시점 및 검지 종료 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제어기(160)는 차량의 윤(20, 30)이 윤하중 검측 센서(210, 220) 위로 진입하여 하중이 실리는 시점(TStart)에 거리 측정 센서(310, 320)로 검지 시작 신호를 전달하고, 차량의 윤(20, 30)이 윤하중 검측 센서(210, 220)를 벗어나 하중이 줄어드는 시점(TEnd)에 거리 측정 센서(310, 320)로 검지 종료 신호를 전달한다. 이렇게 함으로써, 거리 측정 센서(310, 320)를 통해 차량의 윤까지 정확하게 거리를 측정할 수 있다.
제어기(160)는 좌측 윤이 좌측 윤하중 검측 센서(210) 위로 진입하여 하중이 증가하는 시점에 좌측 거리 측정 센서(310)에 측정 동작을 시작하도록 하기 위한 신호인 검지 시작 신호를 전달하고, 좌측 윤이 좌측 윤하중 검측 센서(210)를 벗어나 하중이 감소하는 시점에 좌측 거리 측정 센서(310)에 측정 동작을 종료하도록 하기 위한 신호인 검지 종료 신호를 전달한다.
그리고, 제어기(160)는 좌측 윤이 좌측 윤하중 검측 센서(210) 위로 진입하여 하중이 증가하는 시점에 우측 거리 측정 센서(320)에 측정 동작을 시작하도록 하기 위한 신호인 검지 시작 신호를 전달하고, 좌측 윤이 좌측 윤하중 검측 센서(210)를 벗어나 하중이 감소하는 시점에 우측 거리 측정 센서(320)에 측정 동작을 종료하도록 하기 위한 신호인 검지 종료 신호를 전달할 수 있다.
본 발명에서 제어기(160)는 좌측 윤과 우측 윤의 위치를 검출하고, 검출한 좌측 윤의 위치와 우측 윤의 위치를 이용하여, 좌측 윤하중 검측 센서(310) 및 우측 윤하중 검측 센서(320)의 편하중과 노면 평탄성에서 유발되는 오차를 보정하기 위한 보정계수를 산출할 수 있다.
이와 같은 방식으로 거리 측정 센서(310, 320)를 통해 윤까지의 거리 정보를 수집하면, 차량 속도에 따라 다양한 거리 정보를 얻을 수 있다. 이 때 난반사 및 간섭에 의해 왜곡된 정보까지 추가로 얻게 되는데, 이 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 왜곡된 정보를 보정하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 왜곡된 정보를 보정하여 거리 정보 산출 방식은 다음과 같이 2단계로 이루어진다.
1단계는 수집된 거리 값의 유효 범위를 설정하는 것이다. 여기서, 수집된 거리값은 유효범위안에 들어와야 정상적인 값으로 인정하며, 유효 범위의 최대, 최소 값은 아래와 같다.
좌측 거리 측정 센서의 유효 범위의 최소값 = Left Dist
좌측 거리 측정 센서의 유효 범위의 최대값 = Left Limit
우측 거리 측정 센서의 유효 범위의 최소값 = Right Dist
우측 거리 측정 센서의 유효 범위의 최대값 = Right Limit
2단계는 수집된 거리 값을 결정하는 것이다.
윤 단위의 거리 값 계산에 사용되는 정보는 TStart에서부터 TEnd 사이에 수집된 거리 값을 이용하며, 기본적으로 평균값을 사용한다. 그러나 윤의 형태에 따라 다양한 오차 값이 발생하기 때문에 다음과 같은 알고리즘들이 적용될 수 있다. 이하에서 임계치는 백분율 단위로 설정될 수 있다.
1) 수집된 거리 값들의 편차가 임의로 설정한 임계치 이하인 경우, 전체 수집된 거리 값들 중 유효 범위 내에 값들의 평균을 거리 값으로 결정한다.
2) 수집된 거리 값들의 편차가 임의로 설정한 임계치를 초과할 경우, 유효 범위 내에 값들 중 설정한 임계값을 벗어난 값들을 제외한 후, 나머지 거리들의 평균값을 거리 값으로 결정하는 방식이다.
또는, 그룹값을 이용하는 방식으로서, 임의로 설정한 값들을 몇 개씩 묶어 단위 그룹을 만들고, 그 단위 그룹내 최대값과 최소값을 제거한 후, 나머지 값들의 평균값을 그룹 대푯값으로 선정하고, 각 단위 그룹의 대푯값들의 평균값을 거리값으로 결정하는 방식이다. 이 때 사용한 모든 거리값들은 유효 범위 내에 존재해야 한다.
3) 수집된 거리 값들이 미리 정해진 기준치 이상일 경우, 랜덤 값을 사용하는 방식이다. 즉, 전체 수집된 거리 값들 중 유효 범위 내에 값들 중 임의의 값들을 랜덤하게 선정하여 평균값을 구하여 거리 값으로 결정한다.
본 발명에서 범위 선택 방식은 다음과 같다.
거리 값 수집 시작 후 n개의 수집된 값 평균을 거리 값으로 사용하는 방식, 거리 값 수집 종료 전 n개의 수집된 값 평균을 거리 값으로 사용하는 방식, 거리 값 수집 시작 후 일정 기간을 지정하여 수집된 값 평균을 거리 값으로 사용하는 방식 등이다. 본 발명에서는 설정에 따라 위 세가지 방식 중 한 가지를 지정하여 사용할 수 있다.
본 발명은 거리 측정 센서의 설치 위치, 거리 정보 수집 시점과 종점, 윤 위치 검지 방안에 대한 해결 방안을 제시하여, 거리 측정 센서부터 차량의 각 윤까지 거리 값을 결정할 수 있다. 이를 통해 저속 축중기 시스템은 화물 차량의 통행 시, 속도 및 윤의 위치별 보정을 통해 중량 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 속도별 보정 테이블을 예시한 것으로서, 1축 좌윤의 보정계수를 예시한 것이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 기존 방식은 윤별로 속도별 보정값 테이블이 존재하는 방식이다.
도 8은 속도별, 위치별 보정 테이블을 예시한 것으로서, 1축 좌윤의 보정계수를 예시한 것이다.
도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 윤별로 속도 및 위치별 보정 테이블이 존재하는 방식이다. 따라서, 본 발명에서는 위치별 보정계수를 적용함에 있어서 정확도가 향상된다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
110 제1 차량 검지기 120 제2 차량 검지기
130 높이감지기 140 대수분리기
150 영상 카메라 160 제어기
170 VMS 210 좌측 윤하중 검측 센서
220 우측 윤하중 검측 센서 310 좌측 거리 측정 센서
320 우측 거리 측정 센서

Claims (4)

  1. 차로에 설치되어 차량의 과적 여부를 단속하기 위한 저속 축중기 시스템에서,
    차량의 진입을 검지하기 위한 제1 차량 검지기;
    차량의 진출을 검지하기 위한 제2 차량 검지기;
    차량의 높이를 감지하기 위한 높이감지기;
    통과하는 차량의 대수를 분리하여 카운트하기 위한 대수분리기;
    차량의 전면을 촬영하기 위한 영상 카메라;
    과적 관련 메시지를 표시하기 위한 VMS;
    차로에서 차량의 윤이 지나가는 영역에 설치되고, 차량의 윤이 지나갈 때 차량의 중량을 감지하기 위하여, 차량의 좌측 윤이 지나가는 위치에 설치되는 좌측 윤하중 검측 센서와, 차량의 우측 윤이 지나가는 위치에 설치되는 우측 윤하중 검측 센서를 포함하는 윤하중 검측 센서;
    거리 측정 센서로부터 차량의 윤까지의 직선 거리를 측정하기 위하여, 좌측 거리 측정 센서로부터 차량의 좌측 윤까지의 거리를 측정하기 위한 좌측 거리 측정 센서와, 우측 거리 측정 센서로부터 차량의 우측 윤까지의 거리를 측정하기 위한 우측 거리 측정 센서를 포함하는 거리 측정 센서; 및
    상기 제1 차량 검지기, 상기 제2 차량 검지기 및 상기 대수분리기를 통해 차량의 진입과 진출을 확인하고, 진입한 차량에 대해 상기 높이감지기에서 감지한 높이에 따라 정해진 기준 높이를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 영상 카메라에서 촬영한 영상에서 차량 번호판을 인식하고, 상기 윤하중 검측 센서로부터 수신된 차량의 중량 정보를 이용하여 과적 여부를 판단하고, 과적일 경우 상기 VMS를 통해 해당 차량이 과적임을 알리는 메시지를 표시하도록 하고, 상기 거리 측정 센서로부터 수신된 상기 거리 측정 센서로부터 차량의 윤까지의 직선 거리 정보를 이용하여 차량 윤의 위치를 검출하는 제어기를 포함하고,
    상기 좌측 거리 측정 센서와 상기 우측 거리 측정 센서는 상기 대수분리기에 설치되고,
    상기 제어기는 상기 좌측 거리 측정 센서에서 측정된 상기 좌측 거리 측정 센서로부터 차량의 좌측 윤까지의 거리 정보를 이용하여 상기 좌측 윤하중 검측 센서 상에서 상기 좌측 윤의 위치를 검출하고, 상기 우측 거리 측정 센서에서 측정된 상기 우측 거리 측정 센서로부터 차량의 우측 윤까지의 거리 정보를 이용하여 상기 우측 윤하중 검측 센서 상에서 상기 우측 윤의 위치를 검출하고,
    상기 제어기는,
    상기 좌측 윤이 상기 좌측 윤하중 검측 센서 위로 진입하여 하중이 증가하는 시점에 상기 좌측 거리 측정 센서에 측정 동작을 시작하도록 하기 위한 신호인 검지 시작 신호를 전달하고, 상기 좌측 윤이 상기 좌측 윤하중 검측 센서를 벗어나 하중이 감소하는 시점에 상기 좌측 거리 측정 센서에 측정 동작을 종료하도록 하기 위한 신호인 검지 종료 신호를 전달하고,
    상기 좌측 윤이 상기 좌측 윤하중 검측 센서 위로 진입하여 하중이 증가하는 시점에 상기 우측 거리 측정 센서에 측정 동작을 시작하도록 하기 위한 신호인 검지 시작 신호를 전달하고, 상기 좌측 윤이 상기 좌측 윤하중 검측 센서를 벗어나 하중이 감소하는 시점에 상기 우측 거리 측정 센서에 측정 동작을 종료하도록 하기 위한 신호인 검지 종료 신호를 전달하고,
    상기 제어기는 상기 좌측 윤과 상기 우측 윤의 위치를 검출하고, 검출한 상기 좌측 윤의 위치와 상기 우측 윤의 위치를 이용하여, 상기 좌측 윤하중 검측 센서 및 상기 우측 윤하중 검측 센서의 편하중과 노면 평탄성에서 유발되는 오차를 보정하기 위한 보정계수를 산출하며,
    DPAD 는 윤하중 검측 센서의 길이이고, DLeft 는 좌측 거리 측정 센서에서 좌측 윤하중 검측 센서 우측 끝까지의 거리이고, DRight 는 우측 거리 측정 센서에서 우측 윤하중 검측 센서 좌측 끝까지의 거리이고, DL 은 좌측 거리 측정 센서에서 화물차 좌측 윤까지의 거리이고, DR 은 우측 거리 측정 센서에서 화물차 우측 윤까지의 거리이고,
    Left Dist 는 좌측 거리 측정 센서와 좌측 윤하중 검측 센서 사이의 거리로서 Left Dist = DLeft - DPAD 이고,
    Right Dist 는 우측 거리 측정 센서와 우측 윤하중 검측 센서 사이의 거리로서 Right Dist = DRight - DPAD 이고,
    A는 좌측 거리 측정 센서와 우측 거리 측정 센서 사이의 거리이고, Cw는 차량의 윤폭이라고 할 때, 차량이 통과할 때 좌측 윤이 좌측 거리 측정 센서로부터 멀어질 수 있는 최대거리인 Left Limit를,
    Left Limit = A - (Cw + Right Dist)
    로 나타낼 수 있고,
    차량이 통과할 때 우측 윤이 우측 거리 측정 센서로부터 멀어질 수 있는 최대거리인 Right Limit를,
    Right Limit = A - (Cw + Left Dist)
    로 나타낼 수 있고,
    LPADSpos 는 좌측 윤하중 센서 상의 윤 위치이고, 이때 좌측 윤하중 센서 상의 윤 위치는 좌측 윤하중 센서의 맨 좌측에서부터의 거리로 정의할 때,
    LPADSpos = DL - Left Dist
    로 구할 수 있고,
    RPADSpos 는 우측 윤하중 센서 상의 윤 위치이고, 이때 우측 윤하중 센서 상의 윤 위치는 우측 윤하중 센서의 맨 우측에서부터의 거리로 정의할 때,
    RPADSpos = DR - Right Dist
    로 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 저속 축중기 시스템.
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