KR20120027520A

KR20120027520A - 차량 통과 발판 센서 및 차량 통과 검지 장치

Info

Publication number: KR20120027520A
Application number: KR1020127000805A
Authority: KR
Inventors: 다까노부 니시무라; 유끼오 아사리; 아끼오 유게
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-03-21
Also published as: WO2011037228A1; IN2012DN01862A; EP2485202A1; CN102473348A; JP2011070469A; US20120160574A1

Abstract

실시 형태에 의하면, 차량 통과 발판 센서는 차량의 주행 방향에 대하여 대략 수직인 방향으로 도로에 매설되는 차량 통과 발판 센서로서, 내부에 공동을 가지며 탄성 재료에 의해 구성된 파이프와, 이 파이프의 상기 공동에 충전된 유체와, 이 유체의 압력을 측정하는 유체 압력 센서를 구비하고 있다.

Description

차량 통과 발판 센서 및 차량 통과 검지 장치{VEHICLE PASSAGE PLATE SENSOR AND VEHICLE PASSAGE DETECTION DEVICE}

여기에서 설명하는 실시 형태는 차량 통행로의 소정의 개소, 예를 들어 유료 도로의 요금소에서 통과하는 차량을 검지하는 차량 통과 발판 센서 및 차량 통과 검지 장치에 관한 것이다.

유료 도로의 요금 징수 시스템 등에서는 대형차나 보통차 등 차종별로 통행요금이 상이한 경우가 많다. 한편, 최근에는 ETC(등록 상표) (Electronic Toll Collection) 시스템을 도입해서 유료 도로의 요금 징수 업무의 무인화가 추진되고 있다. ETC 시스템에서는 차종 판별을 행할 필요가 있다. 종래의 시스템에서는 광학 센서에 의해 차체의 검출을 행함과 함께 노면에 부설한 차축 수 검지 장치에 의해 타이어의 노면에 대한 압력을 검지해서 차축 수가 2축인지 3축 이상인지를 검지해 대형차인지 보통차 이하의 차량인지를 판별한다.

그런데 차량은 통상 사륜(두 쌍의 차륜)을 갖고 있으며, 한 쌍씩의 차륜이 2번 통과함으로써 차량이 추가된다. 한 쌍의 차륜의 통과를 여기에서는 차축의 통과라고 한다. 매우 무거운 물건을 적재하는 후륜이 두 쌍의 차륜으로 구성된 차량도 있다. 이러한 차량에서는 3개의 차축에 의해 차량이 통과하는 것으로 된다.

예를 들어, 유료 도로의 요금소의 차선에는 차선을 가로지르도록 차축 통과 검지 장치가 설치되어 있으며, 차량 통과 발판 센서가 부설되어 있다. 차량 통과 발판 센서에 의해 차축의 수량을 검출해서 차량의 대형차, 보통차의 판별을 행해 자동 요금 징수 시스템에 반영한다.

발판 센서는 도전성 고무와 금속판 전극에 의해 구성되어 있다. 금속판 전극의 단부와 저부는 절연체로 피복되어 있으므로 차량이 통과하지 않을 때는 도전성 고무와 금속판 전극은 절연되어 있다. 금속판 전압에는 일정한 전압을 인가하고 있다. 발판 센서의 상면에 차량의 타이어가 올려지면 도전성 고무가 압착되어 도전성 고무 전극과 금속판 전극이 접촉하므로 전기적으로 폐로(閉路)를 형성하게 되고, 이에 의해 차축 통과 신호가 얻어진다.

일본특허공개 제2001-43481호 공보

그러나 이러한 발판 센서는 차량 통과를 반복하면 비교적 단기간에 도전성 고무로부터 가소제 등의 고무 성분이 추출된다. 고무 성분이 금속판 전극의 접촉면에 퇴적함으로써 접점의 전기 저항이 증대하여, 센서 기능이 열화되는 문제가 있다.

또한, 요금소를 통과하는 차량이 브레이크를 밟으면서 통과하기 때문에 발판 센서에 큰 마찰력이 작용하여, 발판 센서가 비틀어지는 변형을 반복한다. 그 결과, 금속판 전극이 변형되어 항시 폐로로 되거나, 혹은 금속판과 전기 케이블의 결합부에서 굽힘의 응력 집중이 일어나 전기 케이블이 단선 된다는 문제가 있다.

특허문헌 1에는, 분출구를 다수 설치한 파이프에서 끊임없이 공기가 분출하고, 차량 통과시 공기 분출구를 타이어가 막을 때의 분출 공기압의 변화를 검지해서 차축 통과 검지를 행하는 발판 센서를 갖는 차축 통과 검지 장치가 개시되어 있다.

그러나 차축의 통과 시간은 약 10밀리 초이며, 2연(2連)의 차축 간의 인터벌은 약 200밀리 초의 간격이다. 이러한 통과시의 순간적인 공기의 압력 변화에 의한 검지에서는 분출 공기압의 노이즈에 대한 SN비가 낮은 것이나 응답성에 문제가 있었다. 또한, 타이어에 부착되어 있는 점토와 같은 오염은 공기 분출로는 제거할 수 없기 때문에 분출구가 막힌다고 하는 문제가 있었다. 이러한 것들은 발판 센서의 검지 신뢰성과 성능 유지에 관한 문제이다.

또한, 고속도로 이용 요금에는 차종 구분이 설정되어 있고, 차종 구분은 차축 수뿐만 아니라 차량 총중량과 차축 간 거리에 있어서도 규정되어 있다. 예를 들어 중형차 구분의 마이크로버스는 승차 정원 11명 이상 29명 이하, 차량 총중량이 8톤 미만인 것으로 규정되어 있다. 대형차 구분의 버스는 승차 정원 30명 이상 또는 차량 총중량 8톤 이상의 노선 버스 및 차량 총중량 8톤 이상으로 승차 정원이 29명 이하인 동시에 차 길이 9m 미만인 것으로 규정되어 있다. 이렇게 차량 구분에는 중량으로 구분이 규정되어 있지만, 종래의 발판 센서에서는 통과 차량의 중량을 계측할 수 없다는 문제가 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 종래의 발판 센서에서는 차량 통과 횟수가 많아지면 차축 통과 검지 센서로서 기능하지 않게 되는 문제나 타이어로부터의 마찰력 때문에 비틀림 응력을 받아, 금속판 전극의 변형이나 전기 케이블의 파단에 의한 센서 기능을 상실한다는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 1에 개시된 차축 통과 검지 장치는 분출 공기압의 노이즈에 대한 SN비가 낮은 것이나 응답성에 문제가 있고, 분출구가 막힌다고 하는 문제가 있었다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 차량 통과 발판 센서를 도시하는 측면도이다.
도 2는 상기 차량 통과 발판 센서의 고무 파이프의 단면도이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 차량 통과 검지 장치를 도시하는 블록도이다.
도 4는 상기 차량 통과 검지 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 상기 차량 통과 검지 장치에서 차축 통과 시의 유체 압력의 변화를 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 실시 형태에 관한 차량 통과 발판 센서를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 차량 통과 발판 센서가 설치된 요금소를 개략적으로 도시하는 평면도이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 형태에 의하면, 차량의 주행 방향에 대하여 대략 수직인 방향으로 도로에 매설되는 차량 통과 발판 센서이며, 내부에 공동을 가지며 탄성 재료로 구성된 파이프와, 이 파이프의 상기 공동에 충전된 유체와, 이 유체의 압력을 측정하는 유체 압력 센서를 구비한 차량 통과 발판 센서이다.

실시 형태에 따르면, 차량 통과 검지 장치는, 내부에 공동을 가지며 탄성 재료로 구성된 파이프와, 이 파이프의 상기 공동에 충전된 유체와, 이 유체의 압력을 측정하는 유체 압력 센서를 갖고, 차량의 주행 방향에 대하여 대략 수직인 방향으로 도로에 매설되는 차량 통과 발판 센서와, 상기 차량의 차축이 상기 파이프에 올려졌을 때, 상기 유체 압력 센서에 의해 측정되는 차축 통과시의 상기 유체 압력 및 상기 차축이 상기 파이프에 올려지기 전 또는 후에 상기 유체 압력 센서에 의해 측정되는 차축 통과 전후의 상기 유체 압력을 측정하고 이들 양쪽 압력의 차에 의해 상기 차량의 중량을 검지하는 압력차 검지부를 구비하고 있다.

제1 실시 형태에 관한 차량 통과 발판 센서에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 발판 센서 전체의 측면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 발판 센서의 단면 구성도이다. 또한, 이 실시 형태의 차량 통과 발판 센서(11)는 탄성 재료, 예를 들어 고무에 의해 형성되고, 내부에 공동을 가지며 발판을 구성하는 고무 파이프(12)와 이 공동에 충전된 유체(13)와, 유체(13)에 소정 이상의 고압이 가해졌을 때에 압력을 낮추는 안전 밸브인 압력 완화 밸브(14)와, 유체(13)에 가해지는 압력을 검지하는 유체 압력 센서(15)를 구비하고 있다. 고무 파이프(12)의 양단부는 폐색되고, 한쪽의 단부에는 유체 압력 센서(15)가 접속되어 있다. 유체 압력 센서(15)는 차량 통과시의 고무 파이프(12) 내의 유체(13)의 압력을 측정하고, 그 압력 변화를 전기 신호로 변환하여 전기 신호에 의해 압력값으로서 검출한다.

통상 이러한 고무 파이프(12)가, 도 7에 도시한 바와 같이 2개 도로 위에 병렬로 설치해서 매설된다. 도 7은 유료 도로에서 차량 통과 발판 센서(11)가 이용되고 있는 요금소의 일례를 나타내는 개요도이다. 참조 부호(71)는 요금소의 차선을 나타내며 참조 부호(72)는 차량을 나타낸다. 차량(72)은 도시하는 화살표 방향으로부터 진입해서 게이트(73)를 통과한다. 게이트(73) 앞의 차선(71) 입구 부근에는 차선 양측에 차량의 대수를 분별하는 광학 센서 투광부(74)와 수광부(75)가 서로 마주 보고 설치되어 있다.

이 광학 센서 아래의 도로에는 차선을 가로지르도록 차량 통과 검지 장치 (11)가 있고 2개의 고무 파이프(12)가 부설되어 있다. 광학 센서로 차량을 검지하고 있는 사이에 차축의 수량을 검출해서 차량이 대형차인지 보통차인지의 판별을 행해 자동 요금 징수 시스템에 반영함과 동시에 게이트(73)를 연다. 차량의 통과는 게이트(73) 근방의 노면에 부설한 차량 검출기(78)로 검출해서 게이트(73)를 폐쇄한다.

이 실시 형태의 차량 통과 검지 장치의 전기적 구성예를 도 3에 도시한다. 이 차량 통과 검지 장치는 차량 통과 발판 센서(11)와, 차량의 차축이 통과할 때 차량 통과 발판 센서(11)의 유체 압력 센서(15)에 의해 검지되는 통과시 압력을 기억하는 통과시 압력 기억부(32)와, 차량의 차축이 통과하기 전 또는 후에 유체 압력 센서(15)에 의해 검지되는 통과 전후 압력을 기억하는 통과 전후 기억부(33)와, 통과시 압력 기억부(32) 및 통과 전후 압력 기억부(33)에 기억된 통과시 압력과 통과 전후 압력의 차를 검지하는 압력차 검지부(34)와, 압력차 검지부(34)에 의해 검지된 압력차에 대응하는 중량값을 가산해서 차량의 총중량을 얻는 중량값 가산부(35)와, 그 차량 총중량으로부터 통과한 차량의 차종을 식별하는 차종 식별부(36)를 구비하고 있다. 통과시 압력 기억부(32) 및 통과 전후 압력 기억부(33)에는 유체 압력 센서(15)에 의해 얻어지는 압력 전기 신호가 압력값으로서 기억된다.

이어서, 이 실시 형태에 관한 차량 통과 검지 장치의 동작을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 차량 통과 검지 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 차축이 발판인 고무 파이프(12)를 통과할 때, 즉 고무 파이프(12)에 올라서기 전과 올라섰을 때, 그 후의 시각에 대한 유체 압력의 변화를 나타내고 있다. 유체 압력의 변화는 유체 압력 센서(15)에 의해 검지된다. 어느 시각에서도 압력이 변동하고 있는 것은 차량이 연속해서 통과함으로써 도로가 진동하고 있는 것을 나타내는 것이다.

도 5에서 차량 통과 발판 센서(11)의 고무 파이프(12)에 전차륜(앞차축)이 올라서기 전인 시각(T1)까지는, 고무 파이프(12) 내의 유체(13)의 압력은 낮고, 유체 압력은 거의 일정(P1)하게 되어 있다. 변동이 큰 경우에는 그 평균을 구하도록 해도 된다.

도 4의 스텝(S401)에서 우선 차축 통과 전의 유체의 압력을 유체 압력 센서(15)에 의해 측정하고, 통과 전후 압력 기억부(33)에 기억한다.

이어서, 스텝(S402)에서 유체의 압력이 올랐는지의 여부를 유체 압력 센서(15)에 의해 검지한다. 시각(T1)에서 고무 파이프(12) 위에 앞차축 (한 쌍의 전차륜)이 올라서면 고무 파이프(12)가 눌려서 내부의 유체(13) 압력이 예를 들어, P2로 상승한다. 유체 압력이 올라갔을 때에는 그 압력을 측정하고 통과시 압력 기억부(32)에 기억된다.

그리고, 앞차축이 통과하는 시각(T2)에서는 압력 P1으로 복귀되고 스텝(S404)에서 유체 압력이 내려간 것이 유체 압력 센서(15)에 의해 검지된다.

스텝(S405)에서는 압력차 검지부(34)가 그 압력차를 검지한다. 압력차 검지부(34)는 통과시 압력 기억부(32)에 기억되어 있는 고무 파이프가 압착된 상태에서의 유체의 압력(통과시 압력)과, 통과 전후 압력 기억부(33)에 기억되어 있는 고무 파이프가 압착되어 있지 않은 상태에서의 유체의 압력(통과 전후 압력)과의 차를 구하고, 차축이 고무 파이프에 올라탄 상태일 때의 압력을 구한다.

스텝(S406)에서는 이 압력차가 소정의 값을 초과했는지가 압력차 검지부(34)에서 검지된다. 이것은 실제로 압력 변동이 있어도 압력차가 작은 경우에는 정상적인 노이즈로 판별할 필요가 있기 때문에 행하고 있다. 압력차가 소정의 값 이하인 경우에는 스텝(S401)으로 돌아가 다시 유체 압력을 측정한다. 스텝(S402) 및 스텝(S404)에서 "아니오"의 경우도 마찬가지로 스텝(S401)으로 돌아간다.

스텝(S406)에서 압력차가 소정의 값보다 큰 경우에는 다음 스텝(S407)에서 압력차로부터 그 차축 통과시의 중량을 구하고 중량값 가산부(35)에 기억한다. 다음 스텝(S408)에서는 소정의 시간 간격 범위 내에서 유체 압력이 상승하는지를 검지한다. 소정의 시간 간격 범위는 최소 시간 간격(Tmin)과 최대 시간 간격(Tmax)이 있다. 이것은 차량 앞차축이 통과한 후, 뒷차축이 통과하는지의 여부를 조사하기 위해서이며, 소정 시간은 최소형 사륜차와 최대형 사륜차의 앞차축과 뒷차축 간격 및 차의 속도를 고려해서 시간을 구한다. 시간 간격이 지나치게 짧을 경우(T<Tmin)는, 우연히 이륜차가 짧은 시간차로 들어왔다고 여겨진다. 스텝(S408)에서는 구체적으로 먼저 압력이 상승하고나서 다시 압력이 상승한 시점까지의 간격 T가 Tmin≤T≤Tmax의 범위 내에 들어 있는지가 판정된다.

스텝(S408)에서 "예"인 경우에는 스텝(S403)으로 돌아가 상승했을 때의 유체 압력을 유체 압력 센서(15)로 측정하고 통과시 압력 기억부(32)에 기억한다. 이하의 스텝(S404)~(S407)은 최초에 압력이 올라갔을 때와 마찬가지로 처리를 행한다.

다시 스텝(S408)에서 2번째의 유체 압력 상승이 끝나면, 통상은 스텝(S409)으로 이행하고, 상술한 바와 같이 해서 중량값 가산부(35)에 기억된 앞차축 중량과 뒷차축 중량이 가산되어, 스텝(S410)으로 이행하여 차종 식별부(36)에서 통과한 차량의 차종이 식별된다.

또한, 대형차에서는 후륜이 2개 연속하고 있을 경우도 있기 때문에 2번째의 스텝(S408)에서 상기 Tmin이 바뀔 수도 있다. 혹은, 뒷차축 통과시에는 2개의 시간 범위를 정하는 것도 가능하다.

또한, 차량이 통과한 후에는 고무의 탄력성에 의해 압력이 통과 전과 동수준으로 복귀된다. 유체 압력 센서(15)에는 내압력 한계치가 있어서 압력 완화 밸브(14)를 설치해서 압력 센서를 과대 압력으로부터 보호하는 것이 바람직하다.

여기서, 이 실시 형태에서 사용하는 고무 파이프(12)의 형상, 재질, 충전되는 유체(13) 등에 대해서 상세하게 설명한다.

고무 파이프(12)의 단면 형상은, 예를 들어 알루미늄 합금 부설 케이스의 형상에 맞춘 형상이면 부설의 고정이 용이하게 된다. 제동을 걸면서 통과하는 차량의 타이어로부터 굽힘 응력을 받아도 고무 파이프(12)는 자유자재로 변형되고 차량으로부터 받은 압력을 정압적으로 파이프 전체에 전달한다.

고무 파이프(12)의 재질은 사용 조건과 환경에 대하여 내마모성, 내열성, 내한성, 내피로성이 요구된다. 이 요구에 대하여 일반적으로 타이어에 적용되는 고무 재료가 적합하다. 구체적으로는 천연 고무(NR)계 고무, 스티렌 부타디엔(SBR)계 고무, 폴리부타디엔(BR)계 고무, 이소프렌(IR)계 고무, 부틸(IIR)계 고무가 타이어용 고무 재료이며, 이들 고무가 고무 파이프(12)의 재료로 적합하다.

고무 파이프(12) 내부의 유체(13)로는 기체 및 액체 둘 다 사용가능하다. 기체의 경우, 사고 등으로 유체가 스며 나왔을 때에 차량의 통행을 저해하지 않는다는 장점이 있다.

한편, 차량 통과 검지의 응답성 면에서는 액체가 바람직하다. 액체의 경우, 사고 등에 의해 고무 파이프(12)가 파손되어 도로에 유출되어도 인체, 환경 및 교통 안전성에 영향을 주지 않는 수(水)계의 액체가 바람직하다. 한랭지에서 사용하는 경우, 액체는 자동차 엔진에 사용되는 부동액이 바람직하다. 일반적으로 부동액은 물에 에틸렌글리콜이 5%에서 50% 첨가되어 있다. 이러한 부동액을 고무 파이프(12)에 충전되는 유체로 사용하는 것이 가능하다.

고무 파이프(12)는 유체(13)에 대하여 내구성을 갖는 것이 요구된다. 여기서, 유체의 용해도 지수(SP값)가 고무 재질의 지수와 차이가 있는 수치이면 유체와 고무의 성분 이행이나 반응이 일어나기 어려운 것으로 알려져 있다. 물의 SP값은 23.4이며 에틸렌글리콜의 SP값은 14.6이다.

이에 대해 상술한 타이어용 고무 재료의 SP값은 천연 고무(NR)계 고무 8.0, 스티렌 부타디엔(SBR)계 고무 8.6, 폴리부타디엔(BR)계 고무 8.4, 이소프렌(IR)계 고무 8.0, 부틸(IIR)계 고무 7.8이며, 유체와는 크게 차이가 있는 SP값이기 때문에 반응이 일어나기 어려운 조합이다.

유체 압력 센서(15)는 기계식과 전자식으로 분류되는데, 고속의 응답이 가능하고 수명이 긴 전자식이 본 실시 형태의 센서에 적합하다. 일반적으로는 스테인리스 다이어프램이나 실리콘 다이어프램에 변형게이지를 설치한 타입의 압력 센서가 널리 사용되고 있다. 일례로, 고무 파이프(14) 내에 소정의 수압으로 물이 충전 되어 있는 경우, 환경 온도에 의해 수압이 변동하고 있다.

이상과 같이 구성된 유체압 감지식의 차량 통과 발판 센서 및 이것을 구비한 차량 통과 검지 장치에 의하면, 종래의 발판 센서와 같이 전극의 접촉 방식이 아니기 때문에 고무 성분의 추출에 의한 전극 접점의 오염에 의한 접촉 불량의 문제나 금속판 전극의 변형에 의한 전극 간 단락이나 전기 배선 코드가 전극판 단부에서 응력 집중 변형되어 파단하는 문제도 방지할 수 있다. 이로써 안정된 고속 응답의 장수명의 차량 통과 발판 센서가 얻어진다. 또한, 상술한 차량 통과 검지 장치에 의하면, 차축 중량의 합을 취함으로써 차량 총중량을 계측하여 차종을 식별하고 있으므로 차종 구분의 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 차축 통과 전의 유체 압력을 구하고 있지만, 이에 한정하지 않고 차축 통과 후의 유체 압력을 구해도 되며, 차축 통과 전과 차축 통과 후의 유체 압력을 구해서 그 평균을 차축 통과시의 유체 압력으로부터 차감하도록 해도 된다.

이어서 다른 실시 형태에 관한 차량 통과 발판 센서에 대해서 도 6을 사용해 설명한다. 이 차량 통과 발판 센서(61)는 상기 실시 형태의 경우와 마찬가지로 내부에 유체가 충전된 3개의 고무 파이프(62a, 62b, 62c)와, 이들 고무 파이프에 각각 접속되는 유체 압력 센서(65a, 65b, 65c)를 구비하고 있다.

유체 압력 센서(65a, 65b, 65c)는 얻어진 유체 압력의 차로부터 압력차 나아가서는 중량값을 구하는 중량값 검지부 (67a, 67b, 67c)에 접속되어 있다. 따라서, 고무 파이프(62a, 62b, 62c)에 가해지는 압력을 독립적으로 측정할 수 있어, 예를 들어 자동 이륜차(오토바이)가 2대 병렬로 진입해 왔을 경우와 사륜 자동차(차량)가 들어왔을 경우를 구별해서 검지할 수 있다. 사륜 차량에서는 좌우의 양륜에는 동일 중량이 걸리지만, 자동 이륜차에서는 각각의 유체 압력 센서(65a, 65b, 65c)의 어느 것에 차축이 통과하는지 타이밍과 중량을 검지한다. 통과 타이밍이 다를 경우, 복수 타이어의 중량의 차가 큰 경우는 독립된 차축이라 판정할 수 있다.

이 실시 형태에 따르면, 자동 이륜차의 병렬 주행과 사륜 자동차를 식별하는 것이 가능하게 되는 이점이 있다.

<실시예 1>

이하, 구체적인 실시예 1에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2에서 차량 통과 발판 센서(11)의 고무 파이프(12)로서는 경도가 약 Ha55~Ha75의 가황 천연 고무를 채용했다. 이것은 자동차의 타이어 등에 다용되고 있는 고무 재료와 동수준의 내마모성과 탄력성을 갖는다. 고무 파이프(12) 내의 유체(13)로서는 30% 에틸렌글리콜 수용액을 사용했다. 이 에틸렌글리콜 농도에서의 동결온도는 약 30도이고, 설정 필요한 동결온도에 따라 에틸렌글리콜 농도는 조절한다. 이 부동액은 일반 자동차의 라디에이터 액으로 사용되고 있어 안전한 것은 주지이다.

차량 통과 발판 센서(11)의 선단에는 유체 압력 센서(15)가 설치되어 있다. 이 압력 센서(15)는 물과의 접액면에 SUS630 스테인리스강의 다이어프램을 채용하고, 이 다이어프램에 절연막을 개재해서 변형 게이지가 설치된다.

이러한 차량 통과 발판 센서(11)를 사용하고, 도 3에 도시하는 전기 회로 구성으로, 도 4에 도시하는 절차에 따라 차량의 중량을 총중량으로 측정하고 차종을 판별했다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 차량 통과 발판 센서(11)의 차축 통과 전의 유체 압력을 계측한다. 다음에 차축이 통과했을 때의 압력 변화를 유체 압력 센서(15)로 검지한다. 차축 통과 전후의 압력 변화를 연산해서 중량 환산함으로써 차축의 중량을 계측할 수 있다. 차량의 전 차축의 계측 중량을 합계해서 차량의 총중량을 계산한다.

<실시예 2>

도 6을 참조하여 고무 파이프가 복수로 분할된 차량 통과 발판 센서의 실시예를 설명한다. 이 차량 통과 발판 센서(61)에서는 1m 길이의 고무 파이프(62a, 62b, 62c) 3개를 일렬로 배열한 구성을 1세트로 하고 있다.

각각의 고무 파이프(62a, 62b, 62c)는 에틸렌글리콜20% 수용액을 충전한 유체 파이프 방식을 채용하고 있다. 고무 파이프(62a, 62b, 62c)에는 유체 압력 센서(65a, 65b, 65c)가 접속되어 있다. 모든 유체 압력 센서의 유체압 계측 신호는 중량값 검지부(67a, 68b, 67c)에 보내져, 통과 차축의 통과 시각이 동시인 경우에는 통과 전후의 압력차로 차축 중량을 계측한다. 통과 시각이 동시가 아닐 경우나 중량의 차가 명확한 경우에는 다른 차축으로 판정하여 복수의 자동 이륜차가 나란히 통과한 것으로 판정된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 실시 형태에 관한 차량 통과 발판 센서 및 이것을 구비한 차량 통과 검지 장치에 의하면, 차량 통과시의 압력을 전극 접촉이 아닌 충전된 유체의 압력 변화에 따라 검지한다는 점에 특징이 있다. 이에 의해, 긴 금속판 전극을 사용하는 경우가 없기 때문에 전기 접점 면의 열화나 전극의 변형과 같은 문제를 해결할 수 있다. 전극 접점식 발판 센서에서의 전극 접점의 도통성 열화나 전극의 변형이나 전극의 케이블 접합부 파단의 원인이 되는 전극을 갖지 않으므로 그러한 문제들을 피할 수 있다. 고무 파이프 발판 내에 충전한 부동 수용액의 압력 응답성이 높으므로 검지 정밀도가 높은 발판 센서가 얻어진다. 부동 수용액은 만일의 사고 등에서 파이프로부터 누설되어도 화재를 일으키거나 환경을 저해하지 않는다. 한랭지에서도 얼지 않고 적용할 수 있다.

또한, 상기 차량 통과 발판 센서에 의하면, 차축 통과시의 유체의 압력 변동 계측에 의해 차축 중량을 측정할 수 있기 때문에 전 차축 중량의 합계로부터 차량 총중량을 계측할 수 있어, 차종 구분의 확률을 높일 수 있다.

제2 실시 형태에 의하면, 고무 파이프를 분할해서 일렬로 배열한 방식을 취함으로써 나란히 주행했을 때의 자동 이륜차와 사륜 자동차의 구별을 행할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태 그대로 한정되는 것이 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화하는 것이 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

차량 통과 검지 장치의 각 구성 부재의 형상, 치수, 재질 등은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고 필요에 따라 변경 가능하다.

Claims

차량의 주행 방향에 대하여 대략 수직인 방향으로 도로에 매설되는 차량 통과 발판 센서로서,
내부에 공동을 가지며 탄성 재료에 의해 구성된 파이프와, 이 파이프의 상기 공동에 충전된 유체와, 이 유체의 압력을 측정하는 유체 압력 센서를 구비하는, 차량 통과 발판 센서.
제1항에 있어서, 상기 파이프는 고무 재료에 의해 구성되어 있는, 차량 통과 발판 센서.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체는 액체인, 차량 통과 발판 센서.
제3항에 있어서, 상기 유체는 물 또는 부동액인, 차량 통과 발판 센서.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체는 기체인, 차량 통과 발판 센서.
내부에 공동을 가지며 탄성 재료에 의해 구성된 파이프와, 이 파이프의 상기 공동에 충전된 유체와, 이 유체의 압력을 측정하는 유체 압력 센서를 구비하고, 차량의 주행 방향에 대하여 대략 수직인 방향으로 도로에 매설되는 차량 통과 발판 센서와,
상기 차량의 차축이 상기 파이프에 올라가 있을 때, 상기 유체 압력 센서에 의해 측정되는 차축 통과시의 상기 유체 압력 및 상기 차축이 상기 파이프에 올라가 있기 전 또는 후에 상기 유체 압력 센서에 의해 측정되는 차축 통과 전후의 상기 유체 압력을 측정하고, 이들 양쪽 압력의 차에 의해 상기 차량의 중량을 검지하는 압력차 검지부
를 구비하는, 차량 통과 검지 장치.
제6항에 있어서, 상기 파이프는 고무 재료에 의해 구성되어 있는, 차량 통과 검지 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 유체는 물 또는 부동액인, 차량 통과 검지 장치.