KR20160138735A - 측주형 레이저 검지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 갓길에 설치되되 차선방향에 경사지게 레이저신호들을 출사함으로써 검지율을 높임과 당시에 설치 작업이 간단하며, 설치비용 및 시간이 절감되고, 몸체는 전면에 레이저신호들을 송수신하기 위한 레이저부들이 형성되며, 회동 가능하도록 구성됨으로써 차선방향에 감지선을 평행하게 형성하도록 몸체를 회전함에 따라 차량속도를 정확하게 검출할 수 있으며, 광학식 조준경을 이용하여 감지선 및 차선방향의 평행여부를 확인할 수 있도록 구성됨으로써 간단한 조작으로 감지선을 제어할 수 있고, 동일 구간에 대한 차량속도(V')를 단일신호 검지방식 및 복수신호 검지방식을 이용하여 검출함과 동시에 각 알고리즘 적용 시 발생할 수 있는 에러를 자체적으로 보정하여 최종적으로 속도를 결정함으로써 검출 정확성 및 신뢰도를 획기적으로 높일 수 있는 측주형 레이저 검지기에 관한 것이다.

Description

측주형 레이저 검지기{laser detector of perimeter column type}

본 발명은 측주형 레이저 검지기에 관한 것으로서, 상세하게로는 도로의 측부에 설치되어 하나의 차선을 향하여 복수개의 레이저신호를 출사하되 각 레이저신호가 노면에 접촉되는 포인트들을 연결한 감지선을 차선에 일치시킴으로써 검출의 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있는 측주형 레이저 검지기에 관한 것이다.

ITS(Intelligent Transportation Systems)는 교통자료, 정보 가공처리, 정보 제공까지 상호 의존적으로 연결되어 있으며, 속도검지기, AVI(Automatic Vehicle Identification, 차량번호인식장치) 등과 같은 현장장비를 통하여 자료를 수집하기 때문에 현장장비에서 수집 및 검출되는 자료의 정확도는 교통정보 품질에 직접적인 영향을 주게 된다.

특히 속도검지기는 부정확한 속도검출 시 민원에 직결되기 때문에 우수한 정밀도 및 정확성을 갖는 고성능 장비가 요구된다.

레이저(Laser) 신호는 에너지 밀도가 크며, 파장 및 위상이 일정하여 간섭에 강하고, 직진성 및 집광성이 우수한 장점으로 인하여 레이저신호를 이용한 검지기(이하 레이저 검지기라고 함)가 널리 사용되고 있으며, 설치 위치에 따라 겐트리형 레이저검지기 및 측주형 레이저검지기로 분류된다.

도 1은 종래의 겐트리형 레이저검지기를 나타내는 구성예시도이다.

종래의 겐트리형 레이저검지기(100)는 겐트리(150)의 고정암(153)에 설치, 상세하게로는 감지대상인 차선(S)의 직상부에 위치한 고정암(153)에 설치되며, 감지대상인 차선으로 레이저신호(L1), (L2)들을 출사한 후 반사되는 신호를 수신한 후 레이저신호들을 분석하여 해당 차선을 주행하는 통과차량(C)의 속도를 검출한다. 이때 도 1에서는 설명의 편의를 위해 겐트리형 레이저검지기(100)가 겐트리(150)의 고정암(153)에 설치되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 겐트리형 레이저검지기(100)는 차선의 직상부에 배치되는 다양한 고정물에 설치되는 레이저검지기들을 포함한다.

이와 같이 구성되는 종래의 겐트리형 레이저검지기(100)는 레이저신호의 출사방향이 차량의 주행방향과 동일하기 때문에 측주형 레이저검지기에 비교하여 검출의 정확도가 높은 장점을 가지나, 통과차량(C)이 차선의 중앙을 벗어나 주행하는 경우 감지를 하지 못하여 속도 측정이 이루어지지 않고, 따라서 차량 검지율이 떨어질 뿐만 아니라 이를 사전에 인지한 운전자이 고의로 감지구간을 피해가는 일이 빈번하게 발생하는 단점을 갖는다.

또한 종래의 겐트리형 레이저검지기(100)는 설치를 하기 위해서는 우선적으로 겐트리와 같은 구조물을 설치하여야 하는 작업이 이루어져야 하기 때문에 설치작업이 복잡하고 번거로울 뿐만 아니라 설치비용 및 시간이 과도하게 증가하는 문제점이 발생한다.

도 2의 (a)는 종래의 측주형 레이저검지기를 나타내는 구성예시도이고, (b)는 (a)의 평면도이다.

종래의 측주형 레이저검지기(200)는 도 2의(a), (b)에 도시된 바와 같이 도로(S)의 갓길에 수직 설치되는 지주(210)와 같은 구조물에 결합되며, 감지대상인 차선으로 송수신되는 레이저신호(L1), (L2)들을 분석하여 통과차량(C)의 속도를 검출한다.

또한 종래의 측주형 레이저 검지기(20)는 레이저신호(L1), (L2)들을 차선으로 출사할 때 레이저신호(L1), (L2)들이 노면에 접촉되는 포인트들이 차선방향(I)으로 이격되도록 출사되되 평면상으로 바라보았을 때 'θ'의 각도로 경사지게 출사된다.

이와 같이 구성되는 종래의 측주형 레이저 검지기(200)는 도로(S)의 갓길에 수직 설치되는 지주(210)에 결합되어 설치가 간단하게 이루어지기 때문에 설치 작업이 복잡하며, 설치비용 및 시간이 높은 종래의 겐트리형 레이저검지기(100)의 문제점을 해결할 수 있다.

또한 종래의 측주형 레이저검지기(200)는 함체의 전면에 레이저신호(L1), (L2)들 각각을 송수신하기 위한 레이저 송신부(211) 및 레이저 수신부(213)로 이루어지는 레이저부(210), (220)들이 각각 형성되고, 레이저부들은 각 레이저부에서 송신되는 레이저신호(L1), (L2)들이 차선방향을 따라 이격되는 위치로 출사되도록 하기 위하여 전면에 높이방향으로 이격되게 설치된다.

이에 따라 종래의 측주형 레이저검지기(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 레이저신호(L1), (L2)들이 노면에 접촉되는 포인트(P1), (P2)들을 연결한 감지선(F)이 차선방향(차량 주행방향)(I)과 동일한 방향을 형성하는 것이 아니라, 차선방향으로부터 경사지게 형성됨으로써 실질적으로는 'P1'에서부터 'P2'에 대한 차량속도를 검출하는 것이기 때문에 검출의 정확도 및 신뢰도가 떨어지는 구조적 한계를 갖는다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 레이저신호(L1), (L2)들이 송신되는 레이저부들의 팬-틸트 각도 가 감지선이 차선방향에 일치하도록 조절된 상태로 제조되어야 하나, 이러한 레이저신호들의 감지선은 레이저검지기의 설치높이, 평면상의 경사각, 감지하고자 하는 차선의 위치 등과 같은 다양한 외부 변수에 따라 급격하게 변하기 때문에 한 번 제조된 레이저검지기는 해당 장소에서만 설치되어야 하고, 다른 장소에 설치되는 경우 해당 장소의 환경에 대응되는 팬-틸트 각도를 갖는 레이저송신부가 다시 제조되어야 함에 따라 제조비용 및 시간이 과도하게 높은 문제점이 발생하여, 실제 현장에서는 차선방향차선방향(I)에 일치하지 않는 감지선(F)을 보정 없이 사용하고 있는 실정이다.

이와 같이 구성되는 종래의 측주형 레이저검지기(200)는 속도검지방식에 따라 후술되는 도 3의 단일신호 검지방식과, 후술되는 도 4의 복수신호 검지방식으로 분류된다. 이때 단일신호 검지방식은 하나의 지점으로 레이저신호를 출사한 후 반사되는 신호를 분석하여 속도를 검출하는 방식으로 정의되고, 복수신호 검지방식은 전술하였던 도 1과 2에서와 같이 두 개의 지점으로 레이저신호를 출사한 후 반사되는 신호를 분석하여 속도를 검출하는 방식으로 정의된다.

도 3의 (a)는 종래의 측주형 레이저검지기에 적용되는 단일신호 검지방식을 설명하기 위한 예시도이고, (b)는 (a)의 단일신호 검지방식의 속도검출을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 레이저검지기(900)는 차선의 폭의 중앙지점(P)으로 레이저신호를 출사한 후 반사되는 신호를 수집하며, 수집된 반사 신호를 분석하여 차량속도를 검출한다.

이때 레이저신호 출사시점 및 수신시점의 시간차와 빛의 속도를 곱하면 레이저 속도검지기(200)로부터 빛이 반사된 지점(P)까지 거리(D')가 산출된다.

또한 속도측정에 사용되는 레이저는 펄스레이저가 사용되는데, 초당 수백(N)회의 레이저를 발사하여 거리를 측정하기 때문에 차량이 접근하는 상황이라면 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 1/N초마다 거리가 줄어들게 되고, 이를 이용하여 차량의 속도를 산출할 수 있다.

그러나 이러한 단일신호 검지방식은 레이저신호(L1)의 출사방향 및 차량(C)의 주행방향(I)은 'θ'의 각도를 갖도록 기울어진 상태로 출사되기 때문에 출사지점(P1)까지의 거리(D')는 수평상의 실제 거리(D)보다 높은 값을 갖게 된다.

즉 속도는 거리 / 시간의 수학식에 의하여 산출되기 때문에 측정되는 차량속도(Vp')는 'P'지점을 통과하는 차량의 실제 속도(Vp) 보다 높게 측정되는 에러(이하 제1 코사인에러라고 함)가 발생한다.

도 4는 종래의 복수신호 검지방식을 설명하기 위한 예시도이다.

도 4에서는 감지선(F)이 차선방향(I)에 평행하게 형성되는 것으로 예를 들어 설명하기로 하고, 감지선(F)이 차선방향(I)에 평행하게 형성되는 경우에는 레이저신호(L1), (L2)들은 차선방향(I)과 서로 다른 각도(θ1), (θ2)로 출사되게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 종래의 레이저 속도검지기(900')는 차량의 주행방향(I)을 따라 'R'의 거리로 이격된 지점(P1), (P2)들로 레이저신호(L1), (L2)들 각각을 출사한 후 'P1'에서 차량이 감지된 시점(t1)과 'P2'에서 차량이 감지된 시점(t2)의 시간차(△t)를 'P1'에서 'P2'까지의 거리인 '△'로 나누어 차량속도를 검출하는 방식이다. 이때 도 4에서는 설명의 편의를 위해 레이저신호(L1), (L2)들의 포인트(P1), (P2)들을 연결한 감지선(F)이 차선방향(차량 주행방향)과 평행한 것으로 예를 들어 설명하였지만 실질적으로 감지선(F)은 도 2에 전술하였던 바와 같은 이유로 차선방향과 평행하게 형성되지 않는다.

그러나 이러한 복수신호 검지방식은 레이저신호(L1)가 'θ1'의 각도로, 레이저신호(L2)가 'θ2'의 각도로 기울어지게 출사됨에 따라 출사지점(P2), (P1)까지의 거리(D2'), (D1')는 수평상의 거리(D2), (D1)보다 높으나, 두 지점(P2), (P1)의 거리차(△D' = D2' - D1')는 수평상의 거리차(R = D2 - D1) 보다 작은 값을 갖게 된다. 이때 거리(R)을 측정하기가 실질적으로 불가능하기 때문에 전술하였던 도 3의 방식으로 'D1'', 'D2''를 별도로 산출한 후 두 지점(P1), (P2)의 거리차(△D' =D2' - D1')를 시간차(△t)로 나누어 차량의 속도를 산출하여야 한다.

즉 두 지점(P1), (P2)의 이격거리(△D')는 수평상의 거리(R) 보다 작은 값을 갖기 때문에 실제 차량속도보다 낮은 속도가 측정되는 에러(이하 제2 코사인에러라고 함)가 발생하게 된다.

다시 말하면, 종래의 측주형 레이저검지기는 전술하였던 도 3의 단일신호 검지방식이 적용되는 경우 실제 차량속도(V) 보다 높은 차량속도(V')가 산출되는 제1 코사인에러가 발생하고, 전술하였던 도 2의 복수신호 검지방식이 적용되는 경우 실제 차량속도(V) 보다 낮은 차량속도(V')가 산출되는 제2 코사인에러가 발생하게 된다.

즉 1)측주에 설치되어 차량 검지율을 높임과 동시에 설치가 간단하게 이루어질 수 있으며, 2)레이저신호들이 노면에 접촉되는 포인트들을 연결한 감지선을 차선방향에 평행하게 형성되도록 함으로써 검출 정확도를 높일 수 있고, 3)속도 검출 시 적용되는 제1 코사인에러 또는 제2 코사인에러를 보정하여 검출 정확성 및 신뢰도를 더욱 높일 수 있는 측주형 레이저검지기에 대한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 하나의 차선으로 복수개의 레이저신호들을 출사하되 각 레이저신호를 송수신하는 레이저부가 전면에 형성되는 몸체가 회동 가능하도록 구성됨으로써 레이저신호들이 노면에 접촉되는 포인트들을 연결한 감지선이 차선방향(차량 주행방향)에 평행하게 형성되도록 하여 검출 정확성 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있는 측주형 레이저 검지기에 관한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 광학식 조준경을 이용하여 감지선 및 차선방향의 평행여부를 확인할 수 있도록 구성됨으로써 간단한 조작으로 감지선을 제어할 수 있는 측주형 레이저 검지기에 관한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 동일 구간에 대한 차량속도(V')를 단일신호 검지방식 및 복수신호 검지방식을 이용하여 검출함과 동시에 각 알고리즘 적용 시 발생할 수 있는 에러를 자체적으로 보정하여 최종적으로 속도를 결정함으로써 검출 정확성 및 신뢰도를 획기적으로 높일 수 있는 측주형 레이저 검지기에 관한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 감지대상인 차선으로 적어도 3개 이상의 레이저신호들을 출사하여 복수개의 구간들에 대한 차량속도들을 검출하며, 검출된 차량속도들의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 통과차량의 최종 속도로 결정함으로써 더욱 정확하게 차량속도를 검출할 수 있는 측주형 레이저 검지기를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 도로의 측부에 설치되어 차선방향에 경사지게 복수개의 레이저신호들을 송수신한 후 통과차량의 속도를 검출하는 측주형 레이저 검지기에 있어서: 내부에 전원부, 전기소자, 전기회로 및 컨트롤러가 설치되는 몸체; 상기 몸체의 전면에 높이 방향으로 각각 이격되게 형성되어 상기 레이저신호들 각각을 송수신하는 레이저송수신부들; 상기 몸체를 회전시키는 구동수단을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 몸체는 상기 레이저송수신부들에 의해 송신되는 레이저신호들이 노면에 접촉되는 지점인 포인트들을 연결한 감지선이 상기 차량방향에 평행하도록 상기 구동수단에 의해 회전되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 측주형 레이저 검지기는 내부에 회전운동을 발생시키는 구동수단이 설치되는 회전부; 일단부가 상기 몸체의 후면에 결합되며, 타단부가 상기 회전부의 일면을 관통하여 상기 구동수단의 회동축에 결합되는 회전축을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 측주형 레이저 검지기는 광학식 조준부를 더 포함하고, 상기 광학식 조준부는 상기 몸체의 전후면을 관통하는 조준공; 상기 몸체의 전면 및 후면에 설치되어 상기 조준공에 연결되는 전방 윈도우 및 후방 윈도우; 상기 후방 윈도우에 십자 형상의 패턴이 형성되도록 하는 패턴 형성수단을 포함하고, 상기 패턴은 수직선이 상기 감지선에 일치하여 작업자는 상기 수직선을 상기 차선방향에 일치하도록 상기 구동수단을 이용하여 상기 몸체를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 패턴 형성수단은 상기 조준공의 일측 하부에 수직 연결되는 수직공; 상기 수직공의 바닥벽에 설치되어 상기 조준공을 향하여 빛을 출사하는 발광부; 십자 형상의 패턴이 형성되어 상기 발광부의 전방에 설치되는 레티클(reticle); 상기 수직공의 상기 조준공에 인접한 위치에 설치되어 상기 레티클을 통과한 빛을 평행하게 조정하는 콜리메이션 렌즈; 상기 콜리메이션 렌즈의 직상부의 상기 조준공에 경사지게 설치되어 상기 콜리메이션 렌즈를 통과한 빛을 상기 후방 윈도우로 반사시키는 반 투과 거울을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 레이저송수신부들을 제어하는 레이저 제어부; 상기 레이저 제어부로부터 입력된 송수신된 레이저신호들을 분석하는 신호분석부; 상기 레이저신호들 중 인접하는 레이저신호들을 분석하여 상기 인접하는 레이저신호들에 의한 통과차량의 속도들을 적어도 하나 이상의 속도검출부를 포함하고, 상기 인접하는 레이저신호들에 의해 통과차량이 감지되는 구간을 하나의 구간이라고 할 때 상기 속도검출부는 서로 다른 속도검출 알고리즘들을 이용하여 해당 구간의 통과차량의 속도들을 검출한 후 적용되는 속도검출 알고리즘 적용 시 발생하는 에러를 보정하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 속도검출부는 인접하는 레이저신호들 각각을 개별적으로 분석하여 통과차량이 인접하는 레이저신호들 중 각 레이저신호에 접촉되는 지점인 접촉지점에서의 속도인 개별속도들을 검출한 후 검출된 개별속도들의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 통과차량의 제1 차량속도로 결정하는 제1 차량속도 산출모듈; 인접하는 레이저신호들을 분석하여 통과차량이 감지되는 시간인 경과시간(△t)을 산출한 후 상기 인접하는 레이저신호들 각각을 분석하여 상기 측주형 레이저 검지기로부터 각 레이저신호가 통과차량에 접촉되는 지점까지의 거리차들을 산출하며, 상기 거리차를 상기 경과시간(△t)으로 나누어 통과차량의 제2 차량속도로 결정하는 제2 차량속도 산출모듈; 상기 제1 차량속도 산출모듈에 의해 산출된 제1 차량속도 및 상기 제2 차량속도 산출모듈에 의해 산출된 제2 차량속도의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 해당 구간의 차량속도로 결정하는 구간 최종속도 결정모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제1 차량속도 산출모듈은 상기 인접하는 레이저신호들 각각의 출사시점 및 수신시점의 시간차와, 빛의 속도를 곱하여 상기 측주형 레이저 검지기로부터 각 레이저신호가 통과차량에 접촉되는 지점까지의 거리를 산출한 후 단위 시간당 거리변화율을 이용하여 속도를 검출하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 레이저 송수신부들은 3개 이상이고, 상기 컨트롤러는 상기 속도검출부에 의해 인접하는 레이저신호들에 대한 차량속도들이 검출되면, 검출된 차량속도들의 평균값을 통과차량의 최종속도로 결정하는 최종 차량속도 결정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 도로의 갓길에 설치되되 차선방향에 경사지게 레이저신호들을 출사함으로써 검지율을 높임과 당시에 설치 작업이 간단하며, 설치비용 및 시간이 절감된다.

또한 본 발명에 의하면 몸체는 전면에 레이저신호들을 송수신하기 위한 레이저부들이 형성되며, 회동 가능하도록 구성됨으로써 차선방향에 감지선을 평행하게 형성하도록 몸체를 회전함에 따라 차량속도를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 광학식 조준경을 이용하여 감지선 및 차선방향의 평행여부를 확인할 수 있도록 구성됨으로써 간단한 조작으로 감지선을 제어할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 동일 구간에 대한 차량속도(V')를 단일신호 검지방식 및 복수신호 검지방식을 이용하여 검출함과 동시에 각 알고리즘 적용 시 발생할 수 있는 에러를 자체적으로 보정하여 최종적으로 속도를 결정함으로써 검출 정확성 및 신뢰도를 획기적으로 높일 수 있다.

도 1은 종래의 겐트리형 레이저검지기를 나타내는 구성예시도이다.
도 2는 측주형 레이저검지기를 나타내는 구성예시도이다.
도 3의 (a)는 종래의 측주형 레이저검지기에 적용되는 단일신호 검지방식을 설명하기 위한 예시도이고, (b)는 (a)의 단일신호 검지방식의 속도검출을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 종래의 복수신호 검지방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예인 측주형 레이저 검지기가 설치된 모습을 나타내는 구성도이다.
도 6은 도 5의 측주형 레이저 검지기를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 정면도이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 몸체가 회전되지 않았을 때의 레이저신호들의 감지선을 나타내는 예시도이고, (b)는 몸체가 일측(시계방향)으로 회전될 때의 감지선을 나타내는 예시도이고, (c)는 몸체가 타측(반시계방향)으로 회전될 때의 감지선을 나타내는 예시도이다.
도 9는 도 6의 광학식 조준부를 나타내는 측면도이다.
도 10의 (a)는 도 9의 몸체가 회전되지 않았을 때의 광학식 조준부의 예시도이고, (b)는 몸체가 회전되었을 때의 광학식 조준부의 예시도이다.
도 11은 도 6의 측주형 레이저 검지기에서 출사되는 레이저신호들을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 도 6의 몸체의 내부에 설치되는 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 1차선 차량속도 검출부를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예인 측주형 레이저 검지기가 설치된 모습을 나타내는 구성도이고, 도 6은 도 5의 측주형 레이저 검지기를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 6의 정면도이다.

측주형 레이저 검지기(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 도로(S)의 갓길에 수직으로 설치되는 지주(210)의 상부에 설치되며, 감지대상인 차선을 향하여 세 개의 레이저신호(L1), (L2), (L3)를 출사한 후 반사되는 신호를 수집하여 이들 신호들을 분석하여 통과차량(C)의 속도를 검출하기 위한 장비이다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 측주형 레이저 검지기(1)가 세 개의 레이저신호(L1), (L2), (L3)들을 출사하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 출사되는 레이저신호의 수량은 이에 한정되지 않는다.

또한 측주형 레이저 검지기(1)에 의해 출사되는 레이저신호(L1), (L2), (L3)들은 차선(S1)의 노면에 접촉되는 지점인 포인트(P1), (P2), (P3)들이 차선의 동일 폭에 형성되되 차선방향(I)을 따라 이격되게 형성되며, 이들을 연결한 감지선(F)이 차선방향(차량 주행방향)(I)와 평행하게 형성된다.

측주형 레이저 검지기(1)는 도 6과 7에 도시된 바와 같이 원기둥 형상으로 형성되며 내부에 레이저신호를 출사하기 위한 전원부, 전기소자, 전기회로 및 컨트롤러가 설치되는 몸체(2)와, 회전운동을 발생시키는 구동수단(40)이 내부에 설치되는 회전부(4)와, 일단부가 회전부(4)의 일면을 통과하여 구동수단(40)의 회동축(41)에 결합되되 타단부가 몸체(2)의 후면에 결합되어 구동수단(40)의 회전에 따라 몸체(2)를 회동시키는 회전축(5)과, 레이저신호(L1), (L2), (L3)들 각각을 송수신하는 레이저 송신부(61) 및 레이저 수신부(63)로 이루어지며 몸체(2)의 전면에 이격되게 설치되는 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들로 이루어진다.

이때 측주형 레이저 검지기(1)는 도면에는 도시되지 않았지만 몸체(2)의 내부에 설치되어 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들을 제어함과 동시에 수신 받은 신호들을 분석하여 차량속도를 검출하기 위한 후술되는 도 12의 컨트롤러(3)와, 몸체(2)의 내부에 설치되되 몸체(2)의 전면에 전방 윈도우(93)에 연결되어 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 감지선(F)의 방향을 작업자에게 제공하기 위한 후술되는 도 9의 광학식 조준부(9)를 포함한다.

이때 도 6과 7에서는 측주형 레이저 검지기(1)가 레이저부들이 세 개로 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 레이저부들의 수량은 이에 한정되지 않으며, 복수개로 구성되어 복수개의 레이저신호들을 송수신하는 것으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 몸체(2)를 구동시키기 위한 구동수단이 모터(40)로 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 구동수단의 구성은 모터(40)에 한정되지 않으며, 액츄에이터(actuator), 실린더(cylinder) 등과 같이 회동운동을 발생시킬 수 있는 공지된 다양한 기술 및 방법이 적용될 수 있으며, 수동식으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명에서를 설명의 편의를 위해 몸체(2)가 원통 형상으로 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 몸체(2)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 일면에 복수개의 레이저부들이 높이 방향으로 간격을 두고 설치되는 다각면체 및 다각기둥으로 형성될 수 있다.

몸체(2)는 내부에 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들을 구동시키기 위한 전원부, 전기소자, 전기회로 및 컨트롤러가 설치되는 원기둥 형상으로 형성된다. 이때 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들을 구동시키기 위한 펄스발생부, 레이저다이오드, 펄스수신부, APD(avalanche photo diode), 증폭기 등의 구성수단은 레이저 송수신기에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하고, 컨트롤러는 후술되는 도 12에서 상세하게 설명하기로 한다.

또한 몸체(2)는 전면에 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들이 형성되고, 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들은 높이 방향으로 간격을 두고 형성된다.

또한 몸체(2)는 전면에 광학식 조준부(9)에 연통되는 전방 윈도우(93)가 형성된다.

또한 몸체(2)는 후면이 회전축(5)에 결합되어 회전축(5)의 회전에 의하여 회동하도록 구성되어 작업자는 광학식 조준부(9)를 통해 몸체(2)의 회전 각도를 결정한 후 구동수단(40)을 통해 몸체(2)를 결정된 회전 각도로 회동시킴으로써 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 감지선이 차선방향에 평행하게 형성되게 된다.

회전부(4)는 내부에 회전운동을 발생시키는 구동수단인 모터(40)가 설치되고, 모터(40)의 회동축(41)은 회전축(5)의 일단부에 결합됨으로써 모터(40)의 회전에 따라 회전축(5)이 회전되게 된다.

이때 도면에는 도시되지 않았지만 조작패널(미도시)을 통해 모터(40)의 구동 및 회전방향이 제어되도록 구성된다.

회전축(5)은 일단부가 회전부(4)를 관통하여 회동축(41)에 결합되며, 타단부가 몸체(2)의 후면에 결합된다.

이와 같이 구성되는 측주형 레이저 검지기(1)의 동작과정을 도 8 내지 13을 참조하여 설명하기로 한다.

도 8의 (a)는 본 발명의 몸체가 회전되지 않았을 때의 레이저신호들의 감지선을 나타내는 예시도이고, (b)는 몸체가 일측(시계방향)으로 회전될 때의 감지선을 나타내는 예시도이고, (c)는 몸체가 타측(반시계방향)으로 회전될 때의 감지선을 나타내는 예시도이다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 측주형 레이저 검지기(1)는 몸체(2)의 전면(21)에 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들이 높이 방향으로 간격을 두고 형성된다.

이러한 상태에서 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들의 레이저 송신부(61)들에서 레이저신호(L1), (L2), (L3)들 각각이 출사되면 레이저신호(L1), (L2), (L3)들이 노면에 접촉되는 포인트(P1), (P2), (P3)들이 형성되고, 포인트(P1), (P2), (P3)들을 연결한 감지선(F)은 차선방향(I)에 평행하지 않고 소정의 각도로 기울어지게 형성된다. 따라서 감지선(F)이 차선방향(I)에 평행하지 않은 상태로 차량속도를 검출하는 경우, 검출된 차량속도(V')는 실제 차량이 이동경로에 대한 속도 벡터가 아니라 감지선(F)에 대한 속도 벡터임에 따라 속도 검출의 정확도가 떨어지게 된다. 이때 레이저부(6), (7), (8)들이 회전되지 않은 상태, 상세하게로는 지면에 수직으로 설치된 위치를 기준 방향(Z)이라고 하기로 한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측주형 레이저 검지기(1)는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 몸체(2)의 전면(21)이 반시계 방향으로 회전된다고 가정할 때 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 감지선(F)은 차선방향(I)에 더욱 경사지게 형성되고, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 몸체(2)의 전면(21)이 시계방향으로 회전된다고 가정할 때 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 감지선(F)은 차선방향(I)과의 평행에 가까워지게 된다.

이러한 원리를 이용하여 본 발명의 일실시예인 측주형 레이저 검지기(1)는 몸체(2)를 회동 가능하도록 구성하여 출사되는 레이저신호들의 감지선을 차선방향에 수평하게 형성되도록 하고, 이에 따라 속도 검출의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

이때 측주형 레이저 검지기(1)는 감지선(F) 및 차선방향의 수평여부는 후술되는 도 9의 광학식 조준부를 통해 확인할 수 있다.

도 9는 도 6의 광학식 조준부를 나타내는 측면도이다.

도 9의 광학식 조준부(9)는 몸체(2)의 전후면을 관통하게 형성되는 조준공(91)과, 조준공(91)의 일측 하부에 형성되어 조준공(91)으로부터 수직 연장되는 수직공(92)과, 몸체(2)의 전면에 형성되는 조준공(91)의 일단부에 설치되는 전방 윈도우(93)와, 몸체(2)의 후면에 형성되는 조준공(91)의 타단부에 설치되는 후방 윈도우(94)와, 조준공(91)의 바닥벽(911)에 설치되어 조준공(91)을 향하여 빛을 출사하는 발광부(95)과, 내부에 십자 형상의 패턴이 형성되어 발광부(95)의 전방에 설치되는 레티클(96)과, 수직공(92)의 조준공(91)에 인접한 위치에 설치되어 발광부(95)로부터 출사되어 레티클(reticle)(96)을 통과한 빛을 서로 평행하게 조정하는 콜리메이션 렌즈(collimation lens)(97)와, 콜리메이션 렌즈(97)의 직상부의 조준공(91)에 경사지게 설치되어 입사된 빛을 후방 윈도우(94)로 반사시키는 반 투과 거울(98)로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 몸체(2)의 내부가 밀폐된 것으로 예를 들어 설명하였지만, 몸체(2)는 내부에 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들을 구동시키기 위한 펄스발생부, 레이저다이오드, 펄스수신부, APD(avalanche photo diode), 증폭기 등의 구성수단과, 후술되는 도 12의 컨트롤러(3)가 설치된다.

이와 같이 구성되는 광학식 조준부(9)는 후방 윈도우(94) -> 조준공(91) -> 전방 투명창(93)을 통해 작업자의 시야가 확보되고, 발광부(95)에서 조사된 빛은 레티클(96)을 통과함에 따라 십자 형상을 형성하게 된다. 이러한 상태에서 빛은 콜리메이션 렌즈(collimation lens)(97)를 통과함에 따라 평행성이 증가하여 분산이 줄게 되고, 반 투과 거울(98)에 의하여 반사되어 후방 윈도우(94)에는 십자 형상의 광학식 패턴이 형성되게 된다.

또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 광학식 조준부(9)에서 시야확보가 단순히 조준공(91)을 통해 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 광학식 조준부(9)는 시야를 확대하기 위한 접안렌즈, 대물렌즈, 필드렌즈, 프림즘 등이 더 구성될 수 있다.

또한 본 발명에서는 후방 윈도우(94)에 패턴이 형성되는 구성이 광학식 조준부(9)에 의해 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 패턴 형성수단은 이에 한정되지 않으며, 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있다.

도 10의 (a)는 도 9의 몸체가 회전되지 않았을 때의 광학식 조준부의 예시도이고, (b)는 몸체가 회전되었을 때의 광학식 조준부의 예시도이다.

광학식 조준부(9)는 몸체(2)의 전면(21)이 회전되지 않은 기준 방향(Z)일 때 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 후방 윈도우(94)에 십자 형상의 패턴(80)이 수직으로 형성됨으로써 작업자는 패턴(80)의 수직선(81)이 차선방향(I) 또는 차량(C)의 주행방향과 기울어진 상태임을 인지할 수 있게 된다.

즉 본 발명의 측주형 레이저 검지기(1)는 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들이 수직 방향으로 몸체(2)의 전면에 형성되기 때문에 후방 윈도우(94)에 형성되는 패턴의 수직선(81)은 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 감지선(F)과 동일한 방향을 형성하게 된다.

이러한 원리를 이용하여 작업자는 패턴(80)의 수직선(81)이 차선방향에 일치하지 않을 때 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 몸체(2)를 회전시켜 패턴(80)의 수직선(81)을 차선방향(I)에 평행하게 보정할 수 있고, 이에 따라 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 감지선(F) 또한 차선방향에 평행하게 형성됨으로써 통과차량의 속도를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 측주형 레이저 검지기(1)의 차량속도 검출 과정을 도 11 내지 13을 참조하여 설명하기로 한다.

도 11은 도 6의 측주형 레이저 검지기에서 출사되는 레이저신호들을 설명하기 위한 예시도이다.

도 11의 레이저신호(L1), (L2), (L3)들의 포인트(P1), (P2), (P3)들은 전술하였던 바와 같이 광학식 조준부(9) 및 구동수단(40)에 의하여 몸체(2)가 회전되어 감지선(F)이 차선방향에 일치하도록 형성된 이후에 출사된 레이저신호들이다.

또한 레이저신호(L1), (L2), (L3)들 각각은 차선의 동일 폭에, 차량 주행 방향으로 이격되도록 출사되며, 평면상으로 바라보았을 때 차선 방향(I)과 'θ'의 동일한 경사각을 갖도록 출사된다.

이에 따라 차량 주행 시 레이저신호(L1)이 우선 통과차량에 반사되고, 순서대로 레이저신호(L2), (L3)가 반사되게 된다.

본 발명의 일실시예인 측주형 레이저 검지기(1)는 몸체(2)의 내부에 설치되는 컨트롤러(3)가 레이저신호(L1), (L2)들을 분석하여 1구간 차량속도를 검출하며, 레이저신호(L2), (L3)들을 분석하여 2구간 차량속도를 검출한다.

또한 컨트롤러(3)는 각 구간의 차량속도 검출 시 두 가지 방법으로 차량속도를 검출한 후 이들을 보정하여 최종적으로 해당 구간의 차량속도를 결정한다. 이하 레이저신호(L1), (L2)들을 이용한 1구간 차량속도를 검출하는 것으로 예를 들어 설명하기로 하고, 2구간 차량속도 검출 또한 1구간 차량속도 검출과 동일한 방법으로 이루어진다.

첫 번째 방법인 단일신호 검지방식은 진입지점(P1)으로 송수신되는 레이저신호(L1)를 분석하여 진입지점(P1)의 차량속도(V1)를 개별적으로 산출하며, 진출지점(P2)으로 송수신되는 레이저신호(L2)를 분석하여 진출지점(P2)의 차량속도(V2)를 개별적으로 산출하고, 진입지점(P1)의 차량속도(V1) 및 진출구간(P2)의 평균속도(V2)를 산출하여 산출된 평균값을 해당 구간의 통과차량의 속도인 제1 차량속도로 결정한다.

또한 측주형 레이저 검지기(1)의 컨트롤러의 차량속도 검출의 두 번째 방법인 검지방식은 레이저신호(L1), (L2)들을 분석하여 진입지점(P1) 및 진출지점(P2)으로 차량이 진입한 시점(t1), (t2)들 및 레이저검지기(1)로부터 진입지점(P1) 및 진출지점(P2)까지의 거리(D1'), (D2')들을 산출하며, 거리차(△D' = D2' ― D1')를 시간차(△t = t2 - t1)로 나누어 해당 구간에 대한 차량속도인 제2 차량속도를 검출한다.

이러한 복수신호 검지방식은 제1 레이저신호(L1)가 는 'θ1'의 각도로, 제2 레이저신호(L2)가 'θ2'의 각도로 기울어지게 출사됨에 따라 출사지점(P1), (P2)까지의 거리(D1'), (D2')는 수평상의 거리(D1), (D2)보다 높고, 두 지점(P1), (P2)의 거리(△D' = D1' - D2')는 수평상의 거리(R) 보다 작은 값을 갖게 된다. 이때 컨트롤러는 도 3에서 전술하였던 바와 같은 방법으로 'D1'', 'D2''를 별도로 산출한 후 두 지점(P1), (P2)의 거리차(△D' =D1' - D2')를 시간차(△t)로 나누어 차량의 속도를 산출하여야 한다.

다시 말하면, 두 지점(P1), (P2)의 이격거리(△D')는 수평상의 거리(△D) 보다 작은 값을 갖기 때문에 속도가 낮게 측정되는 에러(이하 제2 코사인에러라고 함)가 발생하게 된다.

또한 컨트롤러는 단일신호 검지방식에 의해 산출된 감지영역의 제1 차량속도와, 복수신호 검지방식에 의해 산출된 감지영역의 제2 차량속도의 평균값을 산출하며, 산출된 평균값을 해당 구간(1구간)을 통과하는 주행차량의 속도로 결정한다. 이때 컨트롤러는 동일한 방법으로 2구간에 대한 속도를 결정하며, 1구간 차량속도 및 2구간 차량속도의 평균값을 통과차량의 속도로 최종적으로 결정한다.

즉 본 발명의 일실시예인 측주형 레이저 검지기(1)는 제1 코사인에러에 의하여 제1 차량속도가 실제 차량속도 보다 높은 속도로 산출되는 특성과, 제2 코사인에러에 의하여 제2 차량속도가 실체 차량속도 보다 낮은 속도로 산출되는 특성을 감안하여 제1 차량속도 및 제2 차량속도의 평균값을 최종적으로 차량속도로 결정함으로써 제1 코사인에러 및 제2 코사인에러를 상쇄시킴에 따라 제1 코사인에러 및 제2 코사인에러로 인하여 종래의 속도검지기의 검출 정확도 및 신뢰도가 떨어지는 문제점을 획기적으로 해결할 수 있게 된다.

도 12는 도 6의 몸체의 내부에 설치되는 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

도 12의 컨트롤러(3)는 외부 장비들과의 데이터 통신을 지원하는 통신 인터페이스부(32)와, 데이터가 저장되는 데이터베이스부(33)와, 제1, 제2, 제3 레이저부(6), (7), (8)들을 제어하여 레이저신호(L1), (L2), (L3)들을 송수신하도록 하는 레이저 제어부(34)와, 레이저 제어부(34)로부터 입력된 레이저신호를 분석하는 신호 분석부(35)와, 신호 분석부(35)에 의해 분석된 신호데이터를 활용하여 1구간에 대한 차량속도를 검출하는 1구간 차량속도 검출부(37)와, 2구간에 대한 차량속도를 검출하는 2구간 차량속도 검출부(38)와, 1구간 차량속도 검출부(37) 및 2구간 차량속도 검출부(38)에 의해 검출된 차량속도의 평균값을 산출하여 통과차량의 최종속도를 결정하는 최종 차량속도 결정부(39)와, 이들 제어대상(32), (33), (34), (35), (37), (38), (39)들을 관리 및 제어하는 제어부(31)로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 레이저부가 3개인 것으로 예를 들어 차량속도 검출부가 1구간 차량속도 검출부(37) 및 2구간 차량속도 검출부(38)로 구성되나, 차량속도 검출부의 수량은 이에 한정되지 않으며 출사되는 레이저신호들의 수량에 대응하여 3개 이상으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 컨트롤러(3)가 몸체(2)의 내부에 일체형으로 설치되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 컨트롤러(3)는 측주형 레이저 검지기(1)와 유무선 통신망으로 연결되어 측주형 레이저 검지기(1)로부터 전송받은 데이터들을 분석하여 차량속도를 결정한다. 이때 컨트롤러(3)는 측주형 레이저 검지기(1)와 분리되게 설치될 때 통상적으로 임베디드(embedded)라고 불리우는 내장형 PC(personal computer)나, 노트북(notebook)에 필요한 소프웨어를 탑재하고, 이들 내장형 PC 또는 노트북에 측주형 레이저 검지기(1)가 포트로 연결하여 이루어질 수 있다.

제어부(31)는 컨트롤러(3)의 O.S(operating system)이며, 제어대상(32), (33), (35), (37), (38), (39)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(31)는 레이저 제어부(34)에 의해 송수신된 레이저신호들을 신호 분석부(35)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 신호 분석부(35)에 의해 분석된 신호데이터를, 대응되는 차량속도 검출부로 입력한다. 이때 레이저신호(L1), (L2)에 대한 분석데이터는 1구간 차량속도 검출부(37)로, 레이저신호(L2), (L3)에 대한 분석데이터는 2구간 차량속도 검출부(38)로 입력한다.

도 13은 도 12의 1차선 차량속도 검출부를 나타내는 블록도이다.

도 13의 1구간 차량속도 검출부(37)는 레이저신호(L1), (L2)에 의해 통과차량이 감지된 구간의 차량속도인 제1 차량속도를 검출한다.

또한 1구간 차량속도 검출부(37)는 전술하였던 단일신호 검지방식을 이용하여 신호분석부(35)로부터 입력된 레이저신호(L1), (L2)들을 분석하여 1구간을 주행하는 통과차량의 속도인 제1 차량속도를 검출하는 제1 차량속도 산출모듈(370)과, 전술하였던 복수신호 검지방식을 이용하여 신호분석부(35)로부터 입력된 레이저신호(L1), (L2)들을 분석하여 1구간을 주행하는 통과차량의 속도인 제2 차량속도를 검출하는 제2 차량속도 산출모듈(380)과, 제1 차량속도 산출모듈(370) 및 제2 차량속도 산출모듈(380)에 의해 산출된 차량속도들의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 1구간의 차량속도로 최종 결정하는 1구간 최종 차량속도 결정모듈(390)로 이루어진다.

제1 차량속도 산출모듈(370)은 진입지점(P1)에서부터 진출지점(P2)까지의 1구간을 통과하는 주행차량의 제1 차량속도를 검출한다. 이때 제1 차량속도는 진입지점(P1)에 대한 통과차량의 차량속도 및 진출지점(P2)에 대한 통과차량의 차량속도를 개별적으로 산출한 후 산출된 개별적 차량속도의 평균값으로 정의된다.

또한 제1 차량속도 산출모듈(370)은 진입지점(P1) 및 진출지점(P2)으로 송수신되는 레이저신호(L1), (L2)에 대한 분석데이터를 활용하여 진입지점(P1) 및 진출지점(P2)에서의 차량속도(V1'), (V2')를 산출하며, 산출된 차량속도(V1'), (V2')의 평균값을 산출한 후 산출된 평균값을 제1 차량속도로 결정한다.

도 13의 제2 차량속도 산출모듈(380)은 전술하였던 복수신호 검지방식을 잉요하여 진입지점(P1)에서부터 진출지점(P2)까지의 1구간을 통과하는 주행차량의 제2 차량속도를 검출한다. 이때 제2 차량속도는 차량이 1구간을 통과하는 통과시간과, 진입지점 및 진출지점의 거리차를 이용하는 전술하였던 복수신호 검지방식에 따라 산출되는 차량속도로 정의된다.

또한 제2 차량속도 산출모듈(380)은 레이저신호(L1), (L2)의 분석데이터를 활용하여 주행차량이 1구간을 통과한 경과시간(△T)을 산출하며, 레이저송신부로부터 1구간의 진입지점(P1) 및 진출지점(P2)까지의 거리(D1'), (D2')들을 산출한 후 거리차(△D' = D1' - D2')를 산출하고, 산출된 거리차(△D')를 경과시간(△T)으로 나누어 산출된 값을 제2 차량속도로 결정한다.

이때 제2 차량속도 산출모듈(380)은 레이저송신부로부터 1구간의 진입지점(P1) 및 진출지점(P2)까지의 거리 'D1'', 'D2''를 별도로 산출하여야 하고, 'D1'', 'D2''는 레이저신호가 송신된 이후부터 수신되기까지의 경과시간을 빛의 속도로 곱하여 산출할 수 있다.

또한 제2 차량속도 산출모듈(380)은 산출된 'D1''에서 'D2''를 차감하여 거리차(△D')를 산출한다. 이때 산출된 거리차(△D')는 레이저신호가 경사지게 출사됨에 따라 실제 수평거리(△D)보다 낮은 크기로 산출된다.

또한 제2 차량속도 산출모듈(380)은 산출된 거리차(△D')를 시간차(△T)로 나누어 1구간을 통과하는 주행차량의 제2 차량속도를 검출한다.

또한 제2 차량속도 산출모듈(380)은 거리차(△D')가 실제 수평거리(D) 보다 낮은 크기로 산출되기 때문에 제2 차량속도는 실제 차량속도 보다 속도가 낮게 측정되는 제2 코사인에러가 발생한다.

이와 같이 본 발명의 제1 차량속도 산출모듈(370)에 의해 검출되는 제1 차량속도는 제1 코사인에러에 의하여 실제 차량속도 보다 높은 값을 갖게 되고, 제2 차량속도 산출모듈(380)에 의해 검출되는 차량속도는 제2 코사인에러에 의하여 실제 차량속도 보다 낮은 값을 갖게 된다.

도 13의 1구간 최종 차량속도 결정모듈(390)은 제1 차량속도 산출모듈(370)에 의해 산출된 제1 차량속도와, 제2 차량속도 산출모듈(380)에 의해 산출된 제2 차량속도의 평균값을 산출하며, 산출된 평균값을 감징영역을 통과하는 차량의 속도로 최종적으로 결정한다.

이와 같이 1구간 최종 차량속도 결정모듈(390)은 실제 차량속도보다 높게 산출되는 제1 차량속도의 제1 코사인에러 및 실제 차량속도보다 낮게 산출되는 제2 차량속도의 제2 코사인에러를 상호 상쇄시킴으로써 속도검출의 정확도 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있게 된다.

도 12의 2구간 차량속도 검출부(38)는 주행차량이 레이저신호(L2), (L3)에 의해 감지되는 구간인 2구간의 통과차량의 속도를 검출하며, 1구간 차량속도 검출부(38)와 동일한 방법으로 진행된다.

최종 차량속도 결정부(39)는 1구간 차량속도 검출부(37)에 의해 검출된 1구간 차량속도와, 2구간 차량속도 검출부(38)에 의해 검출된 2구간 차량속도의 평균값을 산출하며, 산출된 평균값을 통과차량의 속도로 최종 결정한다.

1:측주형 레이저 검지기 2:몸체 3:컨트롤러
4:회전부 5:회전축 6:제1 레이저부
7:제2 레이저부 8:제3 레이저부 9:광학식 조준부
21:전면 31:제어부 32:데이터베이스부
33:통신 인터페이스부 34:레이저 제어부 35:신호분석부
37:1구간 차량속도 검출부 38:2구간 차량속도 검출부
39:최종 차량속도 결정부 40:구동수단 41:회동축
61:레이저 송신부 62:레이저 수신부
370:제1 차량속도 산출모듈 380:제2 차량속도 산출모듈
390:1구간 최종 차량속도 결정모듈

Claims (9)

1. 도로의 측부에 설치되어 차선방향에 경사지게 복수개의 레이저신호들을 송수신한 후 통과차량의 속도를 검출하는 측주형 레이저 검지기에 있어서:
   내부에 전원부, 전기소자, 전기회로 및 컨트롤러가 설치되는 몸체;
   상기 몸체의 전면에 높이 방향으로 각각 이격되게 형성되어 상기 레이저신호들 각각을 송수신하는 레이저송수신부들;
   상기 몸체를 회전시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 몸체는 상기 레이저송수신부들에 의해 송신되는 레이저신호들이 노면에 접촉되는 지점인 포인트들을 연결한 감지선이 상기 차량방향에 평행하도록 상기 구동수단에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
3. 청구항 제2항에 있어서, 상기 측주형 레이저 검지기는
   내부에 회전운동을 발생시키는 구동수단이 설치되는 회전부;
   일단부가 상기 몸체의 후면에 결합되며, 타단부가 상기 회전부의 일면을 관통하여 상기 구동수단의 회동축에 결합되는 회전축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
4. 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측주형 레이저 검지기는 광학식 조준부를 더 포함하고,
   상기 광학식 조준부는
   상기 몸체의 전후면을 관통하는 조준공;
   상기 몸체의 전면 및 후면에 설치되어 상기 조준공에 연결되는 전방 윈도우 및 후방 윈도우;
   상기 후방 윈도우에 십자 형상의 패턴이 형성되도록 하는 패턴 형성수단을 포함하고,
   상기 패턴은 수직선이 상기 감지선에 일치하여 작업자는 상기 수직선을 상기 차선방향에 일치하도록 상기 구동수단을 이용하여 상기 몸체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
5. 청구항 제4항에 있어서, 상기 패턴 형성수단은
   상기 조준공의 일측 하부에 수직 연결되는 수직공;
   상기 수직공의 바닥벽에 설치되어 상기 조준공을 향하여 빛을 출사하는 발광부;
   십자 형상의 패턴이 형성되어 상기 발광부의 전방에 설치되는 레티클(reticle);
   상기 수직공의 상기 조준공에 인접한 위치에 설치되어 상기 레티클을 통과한 빛을 평행하게 조정하는 콜리메이션 렌즈;
   상기 콜리메이션 렌즈의 직상부의 상기 조준공에 경사지게 설치되어 상기 콜리메이션 렌즈를 통과한 빛을 상기 후방 윈도우로 반사시키는 반 투과 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
6. 청구항 제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는
   상기 레이저송수신부들을 제어하는 레이저 제어부;
   상기 레이저 제어부로부터 입력된 송수신된 레이저신호들을 분석하는 신호분석부;
   상기 레이저신호들 중 인접하는 레이저신호들을 분석하여 상기 인접하는 레이저신호들에 의한 통과차량의 속도들을 적어도 하나 이상의 속도검출부를 포함하고,
   상기 인접하는 레이저신호들에 의해 통과차량이 감지되는 구간을 하나의 구간이라고 할 때 상기 속도검출부는 서로 다른 속도검출 알고리즘들을 이용하여 해당 구간의 통과차량의 속도들을 검출한 후 적용되는 속도검출 알고리즘 적용 시 발생하는 에러를 보정하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
7. 청구항 제6항에 있어서, 상기 속도검출부는
   인접하는 레이저신호들 각각을 개별적으로 분석하여 통과차량이 인접하는 레이저신호들 중 각 레이저신호에 접촉되는 지점인 접촉지점에서의 속도인 개별속도들을 검출한 후 검출된 개별속도들의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 통과차량의 제1 차량속도로 결정하는 제1 차량속도 산출모듈;
   인접하는 레이저신호들을 분석하여 통과차량이 감지되는 시간인 경과시간(△t)을 산출한 후 상기 인접하는 레이저신호들 각각을 분석하여 상기 측주형 레이저 검지기로부터 각 레이저신호가 통과차량에 접촉되는 지점까지의 거리차들을 산출하며, 상기 거리차를 상기 경과시간(△t)으로 나누어 통과차량의 제2 차량속도로 결정하는 제2 차량속도 산출모듈;
   상기 제1 차량속도 산출모듈에 의해 산출된 제1 차량속도 및 상기 제2 차량속도 산출모듈에 의해 산출된 제2 차량속도의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 해당 구간의 차량속도로 결정하는 구간 최종속도 결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
8. 청구항 제7항에 있어서, 상기 제1 차량속도 산출모듈은 상기 인접하는 레이저신호들 각각의 출사시점 및 수신시점의 시간차와, 빛의 속도를 곱하여 상기 측주형 레이저 검지기로부터 각 레이저신호가 통과차량에 접촉되는 지점까지의 거리를 산출한 후 단위 시간당 거리변화율을 이용하여 속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.
9. 청구항 제8항에 있어서, 상기 레이저 송수신부들은 3개 이상이고,
   상기 컨트롤러는
   상기 속도검출부에 의해 인접하는 레이저신호들에 대한 차량속도들이 검출되면, 검출된 차량속도들의 평균값을 통과차량의 최종속도로 결정하는 최종 차량속도 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측주형 레이저 검지기.

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