KR200449500Y1 - 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치 - Google Patents

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KR200449500Y1 KR2020080015605U KR20080015605U KR200449500Y1 KR 200449500 Y1 KR200449500 Y1 KR 200449500Y1 KR 2020080015605 U KR2020080015605 U KR 2020080015605U KR 20080015605 U KR20080015605 U KR 20080015605U KR 200449500 Y1 KR200449500 Y1 KR 200449500Y1
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Abstract

본 고안은 고속도로의 하이패스구간 내에 설치되어 차량여부 및 차량속도를 검출할 수 있고, 특히, 고속으로 진입하는 차량의 주행속도를 정확히 측정할 수 있어 하이패스구간 내의 사고시 과실여부를 정확히 판단할 수 있고, 제조비용이 저렴하고 설치가 매우 간편한 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치에 관한 것이다.
하이패스, 차량여부, 차량속도, 차속

Description

하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치{VEHICLE AND VEHICLE SPEED DETECTION APPARATUS FOR HI-PASS}
본 고안은 고속도로, 특히 고속도로의 하이패스구간에 설치되어 차량여부 및 차량속도를 검출하기 위한 차량 및 차속 검출장치에 관한 것으로서, 상세하게는 고속으로 진입하는 차량의 주행속도를 정확히 측정할 수 있고 종래의 하이패스구간 내에 간편하고 저렴한 비용으로 설치할 수 있는 차량 및 차속 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 고속도로 등의 유료도로에 설치된 차량감지장치는 크게 레이저 감응방식, 적외선 타입 광센서와 답판센서를 혼용하는 방식 등으로 대별된다. 이 중 레이저 감응방식의 경우 생산 및 유지보수의 비용이 크게 부담되어 많이 사용되지 않고, 혼용방식이 널리 사용되고 있다. 혼용방식의 경우 답판센서의 높은 고장 보수율, 고가의 제조 및 시공비용 등으로 인해 수요상 많은 문제점을 가지고 있다.
한편, 고속도로의 통행료의 지불에 따른 차량정체를 방지하기 위해 최근에 달리는 차안에서 무선 또는 적외선 통신 등을 이용하여 통행료를 지불할 수 있는 최첨단 전자요금 징수시스템(하이패스; Hi-pass)이 도입되어 널리 시행되고 있다.
하이패스시스템은 차량 내에 장착되는 차량단말기(OBU)와, 하이패스구간의 요금소에 설치되어 상기 차량단말기와 통신하여 차량정보를 수신하고 통행료를 수납하는 통신부와, 진입하는 차량을 감지하여 차량여부를 검출하는 차량검출부와, 상기 차량단말기가 장착되지 않은 차량이 진입하여 통과하는 것을 방지하기 위한 차단기를 포함하여 이루어진다.
현재 하이패스 구간의 경우 시속 30km로 진입하도록 권고하고 있으나, 빠른속도로 진입하여 통과하는 차량이 늘고 있고, 빈번하게 빠른 속도로 진입한 차량이 상기 차단기가 미처 올라가기전에 통과하려다 상기 차단기를 추돌하는 사고가 발생하고 있다.
특히, 차량과 차단기의 추돌사고시 차량의 진입속도, 차단기의 오작동 등에 따른 운전자와 요금소의 사고 과실여부와, 하이패스 단말기가 장착되지 않은 단말기 미장착 차량의 진입시 차단기의 차단에 따른 급브레이크 조작에 의해 뒤따르는 차량과의 추돌사고시 차량의 진입속도, 안전거리확보 등에 의해 운전자간의 사고과실여부가 문제시 되고 있어, 하이패스구간을 통과하는 차량의 속도를 정밀하게 측정할 수 있는 차속검출장치가 요구되고 있다.
한편, 차속검출장치로서 종래의 레이저 속도측정장치 또는 답판센서를 이용할 수 있으나, 레이저 속도측정장치의 경우 가격이 고가이고, 답판센서의 경우 시공시 하이패스구간을 차단해야 하기 때문에 시공기간동안 차량정체가 발생하는 문제가 있고, 시공 및 보수비용이 고가인 문제가 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 고속도로의 하이패스구간으로 고속진입하는 차량의 차량여부 및 속도를 정확히 측정할 수 있고, 제조 및 시공이 매우 간편할 뿐만 아니라 시공비용이 저렴한 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 복수의 차량감지센서가 세로로 배열형성되어 진입한 차량의 측면을 스캔하는 제1 차량감지부와 제2 차량감지부가 일정거리 이격된 위치에 설치되고, 상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부에 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부가 각각 구비되고,
상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부의 복수의 차량감지센서를 순차적으로 구동시키고, 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부를 구동시키는 구동부와;
상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부의 스캔정보를 근거로 차량여부를 판단하고, 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부의 출력신호를 근거로 차량속도를 연산하는 제어부;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치를 제공한다.
그리고 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부는 상기 제1 차량감 지부 및 제2 차량감지부의 복수의 차량감지센서 중 선택된 어느 하나이상인 것이 바람직하다.
본 고안의 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치는 고속으로 진입하는 차량의 차량여부 및 차속을 정밀하게 측정할 수 있어, 하이패스구간 내의 사고시 과실여부를 정확히 판단할 수 있는 효과가 있다.
특히, 상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부에 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부를 각각 구비하고, 기존의 제어부를 이용하여 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부의 검출신호를 근거로 차량의 속도를 검출함으로써, 제조비용이 저렴하고 설치가 매우 간편한 효과가 있다.
이하 본 고안의 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치를 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 고안의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안의 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치가 설치된 도로의 일예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 고안의 일실시예인 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
본 고안의 하이패스구간용 차량 및 차속검출장치는 도 1 및 도 2와 같이 하이패스구간 내로 진입하는 차량의 측면을 스캔하는 복수의 차량감지센서가 구비된 제1 차량감지부(10) 및 제2 차량감지부(20)와; 상기 제1 차량감지부(10) 및 제2 차량감지부(20)에 각각 구비되는 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)와; 상기 제1 차량감지부(10) 및 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서를 순차적으로 구동시키고, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)를 구동시키는 구동부와; 상기 제1 차량감지부(10) 및 제2 차량감지부(20)의 스캔정보를 근거로 차량여부를 판단하고, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)의 출력신호를 근거로 차량속도를 연산하는 제어부(60);를 포함하여 이루어진다.
도 3은 복수의 발광소자, 보조 발광소자가 구비된 발광함체와, 복수의 수광소자, 보조 수광소자가 구비된 수광함체를 개략적로 나타내는 도면이다.
상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)는 하이패스구간의 입구에 설치되어 차량의 측면을 스캔하기 위한 것으로서, 차선을 따라 일정거리 이격된 상태로 설치되고, 복수의 발광소자(112)(212)와 복수의 수광소자(132)(232)로 이루어진 복수의 차량감지센서가 각각 수직방향으로 배열설치된다.
상세하게 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)는 도 1 및 도 3과 같이 차선의 일측에 설치되는 발광함체(IH)에 수직방향으로 배열설치된 복수의 발광소자(112)(212)로 이루어진 발광부(110)(210)와; 상기 발광함체(IH)의 맞은 편인 차선의 타측에 설치되는 수광함체(PH)에 수직방향으로 배열설치된 복수의 수광소자(132)(232)로 이루어진 수광부(130)(230);를 포함하여 구성된다.
상기 발광부(110)(210)의 발광소자(112)(212)로서는 적외선 발광소자 등의 직진성 광원을 발진하는 소자 등을 사용할 수 있고, 상기 수광부(130)(230)의 수광소자(132)(232)로서는 포토다이오드 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 차량감지부(10) 및 제2 차량감지부(20)의 복수의 발광소자(112)(212)가 순차적으로 발광하여 광 커튼을 형성하고, 상기 복수의 수광소자(132)(232)에 상기 복수의 발광소자(112)(212)로부터 발광된 광원이 수광되면 수광신호를 출력하고, 수광되지 않으면 검출신호를 출력한다.
상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)는 하이패스 구간내에 진입한 차량의 속도를 측정하기 위한 것이다.
도 3과 같이, 상기 제1 보조감지센서부(30)는 상기 제1 차량감지부(10)의 발광함체(IH)에 구비된 보조 발광소자(310)와, 상기 제1 차량감지부(10)의 수광함체(PH)에 구비된 보조 수광소자(330)로 구성되고, 상기 제2 보조감지센서부(40)는 상기 제2 차량감지부(20)의 발광함체(IH)에 구비된 보조 발광소자(410)와, 상기 제2 차량감지부(20)의 수광함체(PH)에 구비된 보조 수광소자(430)로 구성된다.
상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)는 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 발광함체(IH) 및 수광함체(PH)에 각각 별도로 구비될 수 도 있으나, 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서 중 1 또는 2이상의 차량감지센서를 선택하여 이용할 수 도 있다.
상기 구동부는 상기 제1 차량감지부(10)의 복수의 차량감지센서, 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서, 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)를 구동시키기 위한 것이다.
구체적으로 상기 구동부는 상기 제1 차량감지부(10)의 복수의 차량감지센서 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서를 순차적으로 구동시켜 스캐닝하도록 구동시키고, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)를 구동시킨다.
상기 구동부는 상기 제1 차량감지부(10)의 복수의 차량감지센서를 구동하는 제1 구동부(510)와, 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서를 구동하는 제2 구동부(520)와, 상기 제1 보조감지센서부(30)를 구동하는 제1 보조구동부(515)와, 상기 제2 보조감지센서부(40)를 구동하는 제2 보조구동부(525)로 이루어질 수 있다.
이와 같이 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)를 상기 제1 보조구동부(515) 및 상기 제2 보조구동부(525)에 의해 각각 구동시킴으로서, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)를 응답속도가 매우 빠르도록 구동시킬 수 있어 오차율이 매우 낮은 차량속도를 계산할 수 있다.
상기 제어부(60)는 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 수광소자로부터 출력되는 신호를 근거로 진입한 물체가 차량인지 여부를 판단하는 차량판단부(610)와, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)의 수광소자로부터 출력되는 신호를 근거로 진입한 차량의 속도를 연산하는 차속연산부(630)가 포함되어 이루어진다.
상기 차량판단부(610)는 상기 제1 차량감지부(10)의 복수의 수광소자 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 수광소자의 신호값을 근거로 미리 저장된 기준값과 비교하여 차량여부를 판단한다.
상기 차속연산부(630)는 미리 저장된 상기 제1 차량감지부(10)와 상기 제2 차량감지부(20)의 거리와, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)의 검출신호의 시간차를 이용하여 하기의 수학식 1에 의해 진입한 차량의 속도를 계산한다.
[수학식 1]
Vc = L / (T±Δt)
(여기서, Vc는 차량속도, L은 제1 차량감지부(10)와 제2 차량감지부(20)의 거리, T는 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)의 검출신호의 시간차, Δt는 제1 보조감지센서부(30) 및 제2 보조감지센서부(40)의 응답속도임.)
상기 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)가 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서를 순차적으로 구동시켜 진입한 물체를 스캐닝함으로서 차량 여부를 정확히 판단할 수 있고, 상기 제1 보조구동부(515) 및 상기 제2 보조구동부(525)가 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)를 별도로 구동시키기 때문에 응답속도가 매우 빨라 오차율이 낮은 차량속도를 얻을 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 고안의 차량 및 차속 검출장치는 종래의 고가의 레이저 속도측정장치와 시공이 어렵고 보수가 잦은 답판센서와 달리 설치가 간편하고 제조 및 시공비용이 매우 저렴하다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예인 복수의 발광소자, 보조 발광소자가 구비된 발광함체와, 복수의 수광소자, 보조 수광소자가 구비된 수광함체를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 고안의 다른 실시예인 차량 및 차속 검출장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
본 고안의 다른 실시예인 차량 및 차속 검출장치는 도 3의 일실시예와 달리 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)의 발광소자(310)(410) 및 수광소자(330)(430)가 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서인 복수의 발광소자(112)(212) 및 복수의 수광소자(132)(232) 중 선택된 어느 하나로 이루어진다.
도 4에서는 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)가 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서 중 어느 하나를 선택하여 이루어졌으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서 중 둘 이상을 선택하여 이루어질 수 도 있음은 물론이다.
그리고 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)를 도 2와 같이 별도의 제1 보조구동부(515) 및 제2 보조구동부(525)를 구성하여 구동시킬 수도 있으나, 상기 구동부의 구성 등을 간소화하고 제조비용을 낮추기 위해 도 5와 같이 상기 제1 차량감지부(10) 및 상기 제2 차량감지부(20)를 순차적으로 구동시키는 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)로 구동시킬 수 있다.
상기 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)로 상기 제1 차량감지부(10)의 복수의 차량감지센서, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서, 상기 제2 보조감지센서부(40)를 각각 구동시킬 때 다음과 같이 구동시키는 것이 바람직하다.
상기 제1 구동부(510)의 경우 상기 제1 차량감지부(10)의 복수의 차량감지센서를 "S11, S12, S13, … S1n"이라 하고, 상기 제1 보조감지센서부(30)를 A1이라 하면, "S11→A1→S12→A1→S13→A1… S1n→A1"와 같은 순서로 구동시킨다. 상기 제2 구동부(520)의 경우 상기 제1 구동부(510)와 마찬가지로 상기 제2 차량감지부(20)의 복수의 차량감지센서를 "S21, S22, S23, … S2n"이라 하고, 상기 제2 보조감지센서부(40)를 A2이라 하면, "S21→A2→S22→A2→S23→A2… S2n→A2"와 같은 순서로 구 동시킨다.
이와 같이 상기 제1 구동부(510) 및 상기 제2 구동부(520)에 의해 상기 제1 차량감지부(10), 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 차량감지부(20), 상기 제2 보조감지센서부(40)를 구동시키면, 별도의 제1 보조구동부(515) 및 제2 보조구동부(525)를 구성하지 않고 빠른 응답속도로 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)를 구동시킬 수 있기 때문에 고속으로 하이패스구간을 통과하는 차량의 경우에도 정밀하게 차량속도를 얻을 수 있어 하이패스 구간내의 사고발생시 과실여부를 정확히 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 차량감지부(10)와, 제2 차량감지부(20) 사이의 거리가 1m이고, 하이패스구간 내로 차량이 100km/h로 고속진입하였고, 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)의 응답속도가 1ms, 2ms, 3ms, 4ms, 5ms, 6ms라고 가정하면, 하기의 표 1과 같이 응답속도에 따른 오차율이 발생한다.
[표 1] 응답속도에 따른 오차율
차량속도
(km/h)		 응답속도
(ms)		 최대속도값
(km/h)		 최소속도값
(km/h)		 오차율
(%)
100 1 97.3 102.9 5.5
100 2 94.7 105.9 10.8
100 3 92.3 109.1 16.0
100 4 90.0 112.5 21.1
100 5 87.8 116.1 26.1
100 6 85.7 120.0 31.0
위 표 1과 같이 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40)의 응답속도가 하이패스구간을 통과하는 차량의 속도값에 대한 오차율과 밀접한 관계가 있어 매우 중요하기 때문에, 위와 같이 상기 제1 구동부(510) 및 상기 제2 구동부(520)로 상기 제1 보조감지센서부(30) 및 상기 제2 보조감지센서부(40) 를 구동시키는 것이 바람직한 것이다.
도 1은 본 고안의 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치가 설치된 도로의 일예를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 본 고안의 일실시예인 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 복수의 발광소자, 보조 발광소자가 구비된 발광함체와, 복수의 수광소자, 보조 수광소자가 구비된 수광함체를 개략적로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예인 복수의 발광소자, 보조 발광소자가 구비된 발광함체와, 복수의 수광소자, 보조 수광소자가 구비된 수광함체를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 본 고안의 다른 실시예인 차량 및 차속 검출장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
10: 제1 차량감지부, 20: 제2 차량감지부,
110, 210: 발광부, 112, 212: 복수의 발광소자,
130, 230: 수광부, 132, 232: 복수의 수광소자,
30: 제1 보조감지센서부, 40: 제2 보조감지센서부,
510: 제1 구동부, 515: 제1 보조구동부,
520: 제2 구동부, 525: 제2 보조구동부,
IH: 발광함체, PH: 수광함체

Claims (4)

  1. 복수의 차량감지센서가 세로로 배열형성되어 진입한 차량의 측면을 스캔하는 제1 차량감지부와 제2 차량감지부가 일정거리 이격된 위치에 설치되고, 상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부에 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부가 각각 구비되고,
    상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부의 복수의 차량감지센서를 순차적으로 구동시키고, 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부를 구동시키는 구동부와;
    상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부의 스캔정보를 근거로 차량여부를 판단하고, 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부의 출력신호를 근거로 차량속도를 연산하는 제어부;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제1 차량감지부의 복수의 차량감지센서를 구동하는 제1 구동부와, 상기 제2 차량감지부의 복수의 차량감지센서를 구동하는 제2 구동부와, 상기 제1 보조감지센서부를 구동하는 제1 보조구동부와, 상기 제2 보조감지센서부를 구동하는 제2 보조구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 보조감지센서부 및 제2 보조감지센서부는 상기 제1 차량감지부 및 제2 차량감지부의 복수의 차량감지센서 중 선택된 어느 하나이상인 것을 특징으로 하는 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제1 차량감지부의 복수의 차량감지센서(S11, S12, S13, … S1n) 및 상기 제1 보조감지센서부(A1)를 구동시키는 제1 구동부와, 상기 제2 차량감지부의 복수의 차량감지센서(S21, S22, S23, … S2n) 및 상기 제2 보조감지센서부(A2)를 구동시키는 제2 구동부로 이루어지고,
    상기 제1 구동부는 "S11→A1→S12→A1→S13→A1… S1n→A1"와 같은 순서로 구동시키고, 상기 제2 구동부는 "S21→A2→S22→A2→S23→A2… S2n→A2"와 같은 순서로 구동시키는 것을 특징으로 하는 하이패스구간용 차량 및 차속 검출장치.
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