KR20090030915A - 지자기센서를 이용한 차량 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지자기센서를 이용한 차량 감지장치에 관한 것으로서, 쉽고 간편한 시공으로 도로상의 각종 교통정보를 수집할 수 있는 차량 감지장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은 지하에 매설되며 자기장의 변화로부터 도로위의 차량 정보를 감지하는 차량 감지장치에 있어서, 지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악하고 물체가 어느 한 방향으로 이동시 해당 방위를 탐지하는 지자기감지부와; 차량 감지장치의 전체 동작을 제어하는 것으로, 지자기감지부를 통해 감지된 파형 분석을 통해 차량의 존재 여부를 포함한 차량의 크기, 이동속도 등을 계산하는 제어부와; 상기 지자기감지부로부터 감지된 신호값을 교통관리센터로 송신하는 통신수단을 제공하는 통신부와; 각각의 구성부에 동작전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

지자기센서, 자기장, 차량 감지장치

Description

지자기센서를 이용한 차량 감지장치{Vehicle Detection System Using Magnetic Field Sensor}

본 발명은 지자기센서를 이용한 차량 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지표면에 발생하는 자기장의 흐름을 파악하고, 해당 자기장의 변화로부터 물체의 존재여부 및 이동에 관한 정보를 획득할 수 있는 지자기센서를 이용한 차량 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 과학 기술이 발달하고 경제 수준이 향상됨에 따라 대중 운송 수단의 수량뿐 아니라 자가용 등과 같이 개인 운송 수단의 수량이 나날이 증가하고 있다. 그리고, 이러한 운송 수단의 수량 증가는 도로 상황을 악화시키는 요인이 되고 있다.

따라서, 도로 상황이 지나치게 악화되는 구간에서는 우회 도로의 신설이나 신호등의 신호 대기 시간 조정 등의 방법을 이용한 기존 도로의 효율적인 운영을 통해 운송 수단의 원활한 소통을 가능하게 하고 있다.

그러나, 어느 구간에서 운송 수단의 소통이 원활하지 않은지를 판단하기 위해서는 지속적으로 도로의 현황 정보 및 교통량 정보를 수집할 필요가 있다.

일반적으로 원활한 교통 흐름을 위하여 도로상의 차량 정보를 획득하기 위한 방법으로는, 루프 코일을 이용한 감지 방식을 비롯하여 CCD 비디오 카메라를 이용한 영상 감지 방식 및 초음파 또는 레이저를 이용한 감지 방식 등이 적용되어 왔다.

상기에서 루프 코일(Loop Coil)을 이용한 차량 감지 방식은, 루프 코일(Loop Coil)을 도로의 지면 하부에 일정깊이로 매설되어 차량의 점유 및 통과시 발생되는 전류의 변화를 감지하는 방식이다.

그러나, 이러한 매설식 루프 코일(Loop Coil) 방식은 센서의 부피가 매우 크므로 설치시 넓은 면적의 포장을 파손해야 하기에 설치비용 및 작업시간이 증가된다는 문제가 있었으며, 데이터의 취득 및 전력의 인입을 위해 별도의 lead-in 케이블을 설치해야하므로 공사가 더 복잡해지는 문제점도 있었다.

또한, 아스팔트가 대부분인 우리 나라의 도로 사정상 온도변화에 따른 도로요철이 발생하여 파손율이 높고, 도로의 재포장시에도 쉽게 파손되므로 재설치를 요하는 문제점도 있었다.

상기에서 CCD 비디오 카메라를 이용한 영상 감지 방식은 매설식 루프 코일(Loop Coil) 방식의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 노변측에 일정길이의 폴(Pole)을 설치하고 그 상단에 CCD 비디오 카메라를 설치하여 촬상된 영상을 통해 도로 상황 및 교통 상황을 수집하고, 이를 통해 차량의 통과 대수 및 속도를 산출하도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 CCD 비디오 카메라를 이용한 영상 감지 방식은 그림자 및 식 별이 불분명한 야간, 눈, 비 안개 등의 기상상태에 따라 정확한 영상 획득이 어렵기 때문에 관리자가 별도로 대충의 교통 상황을 감시하는 정도로 사용을 그치며, 구체적인 데이터 산출을 위해서는 사용을 회피하고 있는 실정이다.

상기에서 초음파 또는 레이저를 이용한 차량 감지방식은 도플러 효과를 이용하여 차량을 감지하는 방식으로, 이러한 차량 감지방식은 반사파에 의한 오류가 매우 빈번하게 발생되며 도로를 횡단하는 별도의 구조물을 설치해야 하므로 비경제적이며 도로 미관을 해치게 된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시공이 쉽고 간편하며, 간단한 시공만으로 도로상의 각종 교통정보를 수집할 수 있는 차량 감지장치를 제공하고자 함에 본 발명의 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명은 지하에 매설되며 자기장의 변화로부터 도로위의 차량 정보를 감지하는 차량 감지장치에 있어서, 지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악하고 물체가 어느 한 방향으로 이동시 해당방위를 탐지하는 지자기감지부와; 차량 감지장치의 전체 동작을 제어하는 것으로, 지자기감지부를 통해 감지된 파형 분석을 통해 차량의 존재 여부를 포함한 차량의 크기, 이동속도 등을 계산하는 제어부와; 상기 지자기감지부로부터 감지된 신호값을 교통관리센터로 송신하는 통신수단을 제공하는 통신부와; 각각의 구성부에 동작 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기의 차량 감지장치를 지하에 매설함에 있어서, 보호관을 지하에 먼저 매설한 후 상기 보호관 내측에 차량 감지장치를 삽입하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지자기센서를 이용한 차량 감지장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 차량 감지장치가 매설될 수 있는 구멍을 지표면에 드릴링하는 것만으로도 차량 감지장치를 쉽게 설치할 수 있으므로, 기존의 루프 코일을 이용한 방식에 비해 설치가 쉽고 간편하며, 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명에 따른 차량 감지장치는 지하에 매설되므로 외부의 기상, 환경 조건과는 무관하게 정확한 센싱 정보를 제공하는 효과도 있다.

셋째, 차량 감지장치의 재배치와 유지보수가 용이하므로 설치의 유연성이 향상된 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 감지장치를 개략적으로 도시한 블록구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 감지장치(100)는 지자기감지부(110)와, 제어부(120)와, 통신부(130)와, 전원공급부(140)를 포함하여 구성된다.

상기에서 지자기감지부(110)는, 지하에 매설된 차량 감지장치(100) 상부로 차량이 이동할 경우 자장의 변화를 감지하기 위한 것으로, 지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악하고 물체가 어느 한 방향으로 이동시 해당 방위를 탐지하는 것이다.

또한 바람직하게, 상기의 지자기감지부(110)는 주변 지자계의 자속밀도에 반응하여 센서신호를 출력하는 지자기센서(지구 자기장 센서)가 적용된다.

또한, 지자기센서는 전자 나침반, 항공기등의 항법 시스템등에서 위치 및 방향 검출을 위해 주로 이용되는 것으로서, 지자기센서의 원리는 이미 공지된 기술이므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기에서 제어부(120)는 차량 감지장치(100)를 형성하는 각각의 구성부를 제어하는 것으로, 지자기감지부(110)를 통해 감지된 파형 분석을 통해 차량의 존재 여부를 포함한 차량의 크기 및 종류를 예측할 수 있으며, 차량 점유율 및 이동속도 등을 계산하는 기능도 포함한다.

상기에서 차량 점유율은 단위시간 동안 지자기감지부(110)의 감지 지속시간 합을 단위시간당 통과한 차량 대수로 나누어 차량 점유율을 산출할 수 있는 것이다.

또한, 차량의 이동 속도는 2개 지점의 차량 감지장치(100)의 거리를 각 시간별로 감지된 시간차로 나누게 되면 차량의 속도를 산출할 수 있는 것이다.

상기에서 통신부(130)는 상기의 지자기감지부(110)를 통해 감지된 신호값으로부터 제어부(120)에서 판단한 차량의 각종 통행정보에 관한 데이터를 교통관리센 터(300) 및 또 다른 차량 감지장치(100)로 송수신하는 통신수단을 제공하는 것으로, 해당 통신수단은 각종 유무선 통신방식의 적용이 가능하다.

또한 상기에서 전원공급부(140)는 차량 감지장치(100)를 형성하는 각각의 구성부에 동작전원을 공급하는 것으로, 바람직하게는 축전지 및 정전압회로 등을 포함한 구성으로 직류 공급전원을 인가하도록 이루어진 구성이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 감지장치가 지하에 매설된 보습을 개략적으로 도시한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지자기센서를 이용한 차량 감지장치의 사용상태 예시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 감지장치(100)는 지하에 매설되는 것으로, 먼저, 차량 감지장치(100)를 수용하기 위한 보호관(200)이 지하에 매설된 후 상기 보호관(200) 내측에 차량 감지장치(100)를 삽입하고, 후에 아스팔트 등이 매설된 부위를 도포하는 것이다.

바람직하게, 보호관(200) 내측에 차량 감지장치(100)를 삽입한 후 여유 공간은 모래(400)를 이용해 충진하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 사용상태도로서, 지하에 매설된 각각의 차량 감지장치(100)는 각각의 감지 가능영역이 구분되어 있어 소정의 간격을 두고 매설되어 있는 것이다. 또한, 각각의 차량 감지장치(100)의 감지시간과 상호간에 매설된 거리에 따라 차량의 이동방향 및 차량속도 등을 산출할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 감지장치를 도시한 블록구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 감지장치가 지하에 매설된 상태를 도시한 예시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지자기센서를 이용한 차량 감지장치의 사용상태 예시도.

{도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명}

100 : 차량 감지장치 110 : 지자기감지부

120 : 제어부 130 : 통신부

140 : 전원공급부 200 : 보호관

300 : 교통관리센터

Claims (2)

1. 지하에 매설되며 자기장의 변화로부터 도로위의 차량 정보를 감지하는 차량 감지장치(100)에 있어서;

   지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악하고 물체가 어느 한 방향으로 이동시 해당 방위를 탐지하는 지자기감지부(110)와;

   차량 감지장치(100)의 전체 동작을 제어하는 것으로, 지자기감지부(110)를 통해 감지된 파형 분석을 통해 차량의 존재 여부를 포함한 차량의 크기, 이동속도 등을 계산하는 제어부(120)와;

   상기 지자기감지부(110)로부터 감지된 신호값을 교통관리센터(300)로 송신하는 통신수단을 제공하는 통신부(130)와;

   각각의 구성부에 동작전원을 공급하는 전원공급부(140);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지자기센서를 이용한 차량 감지장치.
2. 제1항에 있어서;

   상기의 차량 감지장치(100)를 지하에 매설함에 있어서,

   보호관(200)을 지하에 먼저 매설한 후 상기 보호관 내측에 차량 감지장치(100)를 삽입하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지자기센서를 이용한 차량 감지장치.

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