KR20190094739A - 차량 정보 검출장치 및 시스템 - Google Patents

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KR20190094739A
KR20190094739A KR1020180014232A KR20180014232A KR20190094739A KR 20190094739 A KR20190094739 A KR 20190094739A KR 1020180014232 A KR1020180014232 A KR 1020180014232A KR 20180014232 A KR20180014232 A KR 20180014232A KR 20190094739 A KR20190094739 A KR 20190094739A
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김성
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주식회사 엔젠소프트
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Abstract

본 발명은 차로를 주행하는 차량에 관련된 정보를 실시간으로 검출하기 위한 차량 정보 검출 장치 및 시스템에 관한 것으로, 기존의 루프 센서 보다 상대적으로 사이즈가 작은 마그네틱 센서와 피에조 센서를 이용하여 차량에 관련된 정보를 검출하기 위한 것이다.

Description

차량 정보 검출장치 및 시스템 {VEHICLE INFORMATION DETECTING APPARATUS AND SYSTEM}
본 발명은 마그네틱(Magnetic) 센서와 피에조(Piezo) 센서를 이용하여 차로를 주행하는 차량의 정보를 검출할 수 있는 차량 정보 검출 장치 및 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐, 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
교통 관제를 위해서 차로에서 주행 중인 차량에 대하여, 주행 속도, 차종 등의 정보를 실시간으로 검출할 필요가 있다.
이를 위해 이용되던 종래의 차량 정보를 검출하는 장비들은, 일반적으로 차량의 유무, 차량의 진행속도 및 차종 등의 교통 정보를 검출하기 위하여 루프코일(Loop Coil)과 루프검지장치를 많이 사용한다. 루프검지장치는 차량의 이동 등에 의해서 상기 루프코일에서 발생하는 인덕턴스의 변화를 검출하여 차량의 유무, 차량의 진행속도 등의 교통 정보를 검출한다.
그런데, 이러한 루프 코일을 이용한 종래 장비를 이용 시, 루프 코일을 차로에 매설하기 위해서 차로를 상당부분 훼손하여야 하고, 루프 코일 자체의 비용이 비싸다는 문제점이 있다.
더하여, 루프 코일은 차지하는 면적이 넓어 차량의 통행에 의해 루프 코일 자체가 훼손될 가능성이 높다는 문제점이 있었다.
한국공개특허 10-2007-0039259(2007.04.11)
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 루프 코일 대신 마그네틱 센서를 이용하여 주행 중인 차량의 정보를 검출하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 루프 코일에 비하여 사이즈가 상대적으로 매우 작은 마그네틱 센서를 이용함으로써, 설치 시에 도로 훼손을 최소화할 수 있는 차량 정보 검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 루프 코일에 비하여 사이즈가 상대적으로 매우 작은 마그네틱 센서를 이용함으로써 차량의 밟힘을 최소화 하여 고장 발생을 줄일 수 있는 차량 정보 검출 장치 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제의 해결 수단으로서, 본 발명은 각 차로에 매립하여 설치되는 자성을 이용하여 차량을 검지하는 마그네틱 센서와, 상기 마그네틱 센서의 전방과 후방에 각각 매립하여 설치되는 제1피에조 센서 및 제2피에조센서를 포함하고, 상기 전방의 제1피에조 센서와 후방의 제2피에조 센서는 일렬로 설치되고, 제1, 제2피에조 센서는 상기 마그네틱 센서의 자기장 영역 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출장치를 제공 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 각 차로 상에 주행 방향에 평행하도록 일정 간격으로 떨어져 설치되어, 각각 자성을 이용하여 차량을 검지하는 제1마그네틱 센서 및 제2마그네틱 센서, 차로의 주행 방향에 진행 방향에 직교하도록 설치되되, 각각 상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서 상부를 통과하도록 설치되는 제1피에조 센서 및 제2피에조 센서를 포함하되, 상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서는 제1마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역과 제2마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역의 범위와 정보 검출 대상 차량의 길이를 고려한 간격으로 설치하는 것을 특징으로 하는, 차량 정보 검출장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 정보 검출 장치는, 상기 마그네틱 센서의 신호와 피에조 센서의 신호를 조합하여, 차축의 수, 축간 길이, 차량길이 오버행 비 및 차종 중에서 하나 이상의 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출장치 일 수 있다..
본 발명은, 차로 상에 매립되어, 상기 차로를 주행하는 차량을 자성을 이용하여 검지하는 마그네틱 센서, 차로의 주행 방향을 기준으로 상기 마그네틱 센서의 전방과 후방에 소정 거리로 각각 매립되어, 압력 변화를 통해 차량의 통과를 검지하는 제1피에조 센서 및, 제2피에조센서, 및 상기 마그네틱 센서 및 제1,2 피에조 센서에서 검지한 신호를 수집하고, 차량별로 신호를 분류 후 분석하여 상기 차로를 주행하는 차량에 대한 정보를 추출하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출시스템을 제공 할 수 있다.
본 발명은 각 차로 상에 주행 방향에 평행하도록 일정 간격으로 떨어져 설치되어, 각각 자성을 이용하여 차량을 검지하는 제1, 제2 마그네틱 센서, 차로의 주행 방향에 진행 방향에 직교하고, 각각 상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서 상부를 통과하도록 설치되는 제1, 제2 피에조 센서, 및 상기 제1,2 마그네틱 센서 및 제1,2 피에조 센서에서 검지한 신호를 수집하고, 차량별로 신호를 분류 후 분석하여 상기 차로를 주행하는 차량에 대한 정보를 추출하는 서버를 포함하되, 상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서는 제1마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역과 제2마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역의 범위와 정보 검출 대상 차량의 길이를 고려한 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출시스템을 제공 할 수 있다.
본 발명의 차량 정보 검출시스템에 있어, 상기 서버는, 마그네틱 센서의 신호를 이용하여, 차량 길이, 오버행 비의 정보를 산출하고, 피에조 센서의 신호를 이용하여 차량의 속도, 차축의 수, 축간 길이를 산출하고, 상기 산출 된 차축의 수, 차량 길이, 축간 길이를 이용하여 차종을 구분하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출시스템을 제공 할 수 있다.
본 발명에 따라서 마그네틱 센서, 피에조 센서를 이용한 차량 검출 장치는 기존 루프 검지장치와 비교하여 차로 훼손을 최소화 할 수 있으며, 유지 보수가 용이하다.
특히, 기존 루프 검지 장치에 비하여 상대적으로 매우 사이즈가 작은 마그네틱 센서를 차로의 가운데에 설치함으로써, 차량의 접촉에 의한 센서 훼손을 최소화 할 수 있다.
더하여, 기존 루프 검지장치와 비교하여 상대적으로 저렴한 마그네틱 센서를 이용함으로써, 동일한 검출 효과를 얻되, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 정보 검출 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2 (a), (b)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치가 차로에 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 3 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량 정보 장치를 이용한 검출 상황을 나타낸 모식도,
도 4 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치의 동작 상태를 보여주는 타이밍도,
도 5 (a)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치가 차로에 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치를 이용한 검출 상황을 나타낸 모식도,
도 7 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치의 동작 상태를 보여주는 타이밍도이다.
본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 설명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 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. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
이제, 본 발명의 실시 예에 따른 마그네틱 센서, 피에조 센서를 이용한 차량 정보 검출 장치 및 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 정보 검출 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로, 마그네틱 센서(100), 피에조 센서(200), 통신망(300), 서버(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
이 때 통신망(300)는 상기 장치들, 즉, 마그네틱 센서(100), 피에조 센서(200), 서버(400) 간에 데이터를 송수신 하는 것으로, 종류는 특별히 제한 되지 않는다.
예를 들면, 통신망(300)는 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신망을 포함할 수 있으며, 시스템 구현 방식에 따라 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신망을 포함할 수도 있다.
아울러, 본 발명의 통신망(300)은 예컨대, 다수의 접속망(미도시) 및 이들을 연결하는 코어망(미도시)으로 이루어진 이동통신망을 포함할 수 있다. 여기서, 접속망은 단말과 직접 접속하여 무선 통신을 수행하는 망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, eNodeB 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함과 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)으로 구분하여, 다수의 영역에 각각 다수의 RU(미도시)를 설치하고, 다수의 RU를 집중화된 DU와 연결하여 구성할 수도 있다. 또한, 접속망과 함께 모바일 망을 구성하는 코어망(미도시)은 접속망과 외부 망, 예컨대, 인터넷망과 같은 다른 통신망을 연결하는 역할을 수행한다.
이러한 코어망은 앞서 설명한 바와 같이, 접속망 간의 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 또한, 코어망은 주파수간 이동성을 관리하고, 접속망 및 코어망 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 코어망은 SGW(Serving GateWay), PGW(PDN GateWay), MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 통신망(300)는 인터넷망을 포함할 수 있다. 인터넷망은 TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망, 즉 공용망을 의미한다.
이러한 통신망(300)를 통해서 마그네틱 센서(100), 피에조 센서(200), 서버(400) 가 상호 연동하여 본 발명에 따라 차량 정보를 검출하여 제공할 수 있다.
이때, 상기 마그네틱 센서(100)와 피에조 센서(200)는 각각 별도의 통신 모듈을 장착하여, 내장된 통신 모듈을 통해서 서버(400)와 통신하거나, 미도시된 데이터 수집 장치를 통해서 상기 서버(400)로 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 복수의 마그네틱 센서(100)와 복수의 피에조 센서(200)를 하나의 데이터 수집 장치에 연결하여 구성할 수 있다.
마그네틱 센서(100)는, 자기장의 변화를 감지하고, 이를 측정하는 센서로서, 차로에 매설되면, 차량이 상기 마그네틱 센서(100)가 매설된 지점을 통과할 때 차량의 차체에 의해 발생하는 자기장의 변화를 감지한다. 이 때, 마그네틱 센서(100)에서 측정한 데이터는 무선 통신 예를 들어 IEEE 802.15.4 기반 지그비(Zigbee) 통신 또는 블루투스(Bluetooth) 통신과 같은 근거리 무선통신을 이용하여 서버(400)와 통신 할 수 있다.
이러한, 마그네틱 센서(100)의 데이터 전송 방식을 무선 방식으로 사용하게 되면, 기존 루프와 비교하여 유선 인프라 구축이 어려운 교량, 터널과 같은 구조물 설치에 용이하고, 마그네틱 센서(100)는 기존 루프에 비해 소형으로 제작이 가능하여, 차로의 훼손을 최소화 할 수 있고, 센서의 고장으로 인한 보수공사를 함에 있어서도, 기존 루프에 비해 간단하게 공사가 가능하여 교통체증 유발을 방지하는 효과를 제공할 수 있다.
피에조 센서(200)는, 압전 소자가 포함된 센서로서, 기계적인 외력이 가해지면 전압이 발생하거나 반대로 전압이 걸리면 기계적인 변형(일그러짐)이 발생하는 소자를 말한다. 즉, 특정 방향으로 압력을 가하면, 표면에서 전기가 발생하는 성질을 이용한 것으로 전압 펄스를 발생시켜 압력변화를 측정할 수 있다.
이 때, 상기 마그네틱 센서(100) 및 피에조 센서(200)에서 감지된 신호는, 서버(400)에 의해 수집, 분류 및 분석된다.
서버(400)는 구체적으로 상기 마그네틱 센서(100) 및 피에조 센서(200)에서 감지된 신호를 수집 후 차량 단위로 분류하고, 분류에 따라 차량 별로 신호를 분석하여 차량에 관련된 정보, 구체적으로, 차종, 차축 수, 단위, 축간 거리, 차량 길이, 축거, 전장, 오버행 비 등을 검출할 수 있다.
다음으로 도 2(a), (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치가 차로에 설치된 모습을 나타낸 예시도이다.
도 2의 (a)의 경우, 본 발명의 차량 정보 검출 장치가 차로에 설치된 장면을 위에서 본 예시이고, 도 2(b)의 경우 차량 검출 장치가 설치된 차로의 단면도의 예시이다.
이 때, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 검출 장치는 1개의 마그네틱 센서(100)와 2개의 피에조 센서(200)를 포함하여 구성 될 수 있다.
마그네틱 센서(100)는 차로의 가운데에 설치될 수 있고, 이 때 피에조 센서(200)는 마그네틱 센서 (100)의 전방/후방에 각각 설치될 수 있다.
이 경우, 피에조 센서(200)는 일렬로 설치되는 것이 바람직하다.
이 때, 마그네틱 센서(100)의 전방/후방에 각각 설치되는 피에조 센서(200)는 마그네틱 센서(100)의 자기장이 미치는 영역 R 및 차량의 앞범퍼와 바퀴 사이의 간격을 고려하여 위치하여야 한다.
이러한 마그네틱 센서(100)는 소형으로 제작될 수 있어, 기존의 루프 검지기가 차지했던 면적에 비해 훨씬 더 작은 면적을 이용하여 설치할 수 있어, 차로의 훼손을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 마그네틱 센서(100)는 기존의 루프 검지기보다 저렴하여, 비용절감의 효과도 가질 수 있다.
또한, 마그네틱 센서(100)는 차로의 가운데에 설치되어, 차량이 통행할 때, 바퀴와 직접적으로 닿지 않아 센서 자체의 고장 확률이 적으며, 센서가 고장나는 경우에도 간단하게 교체가 가능하여, 설치/유지 보수가 간편하다는 장점이 있다.
이 때, 피에조 센서(200)의 간격은 특정되어야 하며 이를 이용하여 차량의 속도, 축간 길이를 측정할 수 있으며 자세한 내용은 후술하기로 한다.
도 2의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치가 차로에 설치된 측면을 나타낸 예시도이다.
전술한 바와 같이 제1 피에조 센서(201)와 마그네틱 센서(100) 간의 거리 L1과 마그네틱 센서와 제2 피에조 센서(202) 간 거리 L2는 마그네틱 센서(100)의 자기장이 미치는 범위 R 이내에 있어야 한다.
도 2의 (b)에 나타난 바와 같이 마그네틱 센서(100)는 차로의 국소부분만을 이용하여 매립 설치 할 수 있어 차로 훼손을 최소화 할 수 있다.
도 3 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 정보 검출 과정을 보여주는 개략적인 예시도이고, 도 4 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 정보 검출 과정을 보여주는 타이밍도이다.
도 3의 (a)는 차량의 앞범퍼 부분이 마그네틱 센서(100)의 자기장이 미치는 범위로 진입하는 시점(t1)을 나타낸 것이고, 도 3의 (d)는 차량의 뒷범퍼 부분이 마그네틱 센서(100)의 자기장 범위 밖으로 나가는 시점(t4)를 나타낸 것이다.
이 때 도 4의 (a)와 같이 t1시점에 자기장의 변화가 감지되기 시작하여, t4에서 자기장의 변화가 종료된다.
여기에서, t1에서부터 t4까지의 시간은 마그네틱 센서(100)에 의한 특정 차량 점유 시간이 될 수 있다.
도 3의 (b)는 차량의 앞바퀴가 제1 피에조 센서(201)와 접촉하는 시점(t2)를 나타낸 것이고, 도 3의 (c)는 차량의 앞바퀴가 제2 피에조 센서(202)와 접촉하는 시점(t3)을 나타낸 것이다.
이 때 도 4의 (b), (c)와 같이 제1피에조 센서(201), 제2피에조 센서(202)가 차량의 바퀴 접촉에 의해 나타내는 압력 변화를 감지하게 된다.
이렇게 마그네틱 센서(100)와 제1,2 피에조 센서(201,201)에 의해 감지된 신호는 서버(400)에 의해서 수집, 분류 및 분석되는데, 서버(400)는 이들을 조합하여 다양한 정보, 예를 들어, 차량 속도, 차량 길이, 차축, 축간 길이, 등을 검출할 수 있다. 서버(400)에 의한 차량에 관련된 정보의 구체적인 검출 과정을 설명하면 다음과 같다.
서버(400)는 다음과 같이 차량 속도를 계산할 수 있다.
제1, 2 피에조 센서(201, 202)가 압력을 감지한 시점(t2, t3)간의 차이와, 제1피에조 센서(201)와 제2피에조 센서(202) 간의 거리를 이용하여 차량의 속도를 계산할 수 있다.
구체적으로, 제1,2 피에조 센서(201, 202) 간의 거리는 고정되어 있으므로, 제1 및 제2 피에조 센서(201, 202) 간에 차량의 앞 바퀴가 통과한 시간(t3-t2)를 피에조 센서 간의 거리 (L3)로 나누면 차량 속도를 계산할 수 있다.
이 때, 제1피에조 센서(201), 제2피에조 센서(202)에 접촉하는 차량의 바퀴가 동일한 것이면 차량의 앞바퀴가 아니더라도 차량의 속도를 계산할 수 있게 된다.
차량길이를 계산하는 과정은,
차량의 앞범퍼가 마그네틱 센서(100)의 자기장이 미치는 범위로 진입하여 차량이 감지된 시점(t1)에서 차량의 뒷범퍼가 마그네틱 센서(100) 자기장이 미치는 범위 밖으로 나가 차량 감지가 종료되는 시점(t4) 즉, 차량 점유 시간에 차량 속도를 곱하는 것으로 산출 될 수 있다.
차축은 2개의 바퀴를 연결하는 축을 의미한다.
이 때, 차축의 수는 제1 및 제2 피에조 센서(201, 202)에서 차량이 지나갈 때 펄스가 발생한 횟수를 카운트하고 카운트한 평균값을 구하는 것으로 산출될 수 있다.
즉, 자동차의 바퀴(차축)가 지나갈 때마다, 피에조 센서(200)에서 압력 감지를 하여 펄스가 발생하기 때문에, 펄스가 발생한 횟수를 차축으로 판단 할 수 있다.
축간 거리는 앞바퀴 차축의 중심에서 뒷바퀴 차축의 중심까지의 거리를 의미한다.
이러한 축간 거리는, 차량이 통과함에 따라 제1피에조 센서(201)에서 발생하는 펄스의 시간 차에, 차량의 이동속도를 곱하여 계산할 수 있다.
더하여, 상기 차량 정보 검출 장치를 이용하여 오버행도 계산할 수 있다.
오버행에는 프런트 오버행과 리어 오버행이 존재하고, 프런트 오버행은 트럭의 프런트 액슬의 중심선과 프런트 끝단 사이의 거리를 말하는데, 리어 오버행은 트럭의 리어 액슬의 중심선과 리어 끝단 사이의 거리를 의미한다.
프런트 오버행은, 마그네틱 센서(100)가 차량의 앞범퍼를 감지한 시점(t1)에서 차량의 앞바퀴가 제1 피에조 센서(201)와 접촉하는 시점(t2)의 차이에서 차량의 속도를 곱하는 것으로 계산 할 수 있다.
리어 오버행은, 차량의 뒷바퀴가 제2 피에조 센서(202)와 접촉하는 시점에서 차량의 뒷범퍼가 마그네틱 센서(100)의 자기장 범위 밖으로 나가는 시점의 차이에서 차량의 속도를 곱하는 것으로 계산할 수 있다.
아래 <표 1>은 차종분류표이다.
종별 분류기준 차종 정의
축수 단위
1종 승용차
미니트럭		 2 1 16인승 미만의 여객 수송용 차량, 미니 트럭 등 2축 1단위 차량
2종 버스 2 1 16인승 이상의 여객 수송용 버스 형식으로 2축 1단위 차량
3종 소형화물차 A 2 1 화물 수송용 트럭으로 2축의 최대 적재량 1~2.5톤 미만의 1단위 차량
4종 소형화물차 B 2 1 화물 수송용 트럭으로 2축의 최대적재량 2.5톤이상의 1단위 차량
5종 중형화물차 A 3 1 화물 수송용 트럭으로 3출 1단위 차량
6종 중형화물차 B 4 1 화물 수송용 트럭 형식으로 4출 1단위 차량
7종 중형화물차 C 4 1 화물 수송용 트럭 형식으로 5축 1단위 차량
8종 대형화물차 A 4 2 화물 수송용 세미 트레일러 형식으로 4축 2단위(견인차, 피견인차) 차량
9종 대형화물차 B 4 2 화물 수송용 풀 트레일러 형식으로 4축 2단위(견인차, 피견인차) 차량
10종 대형화물차 C 5 2 화물 수송용 세미 트레일러 형식으로 5축 2단위(견인차, 피견인차) 차량
11종 대형화물차 D 5 2 화물 수송용 풀 트레일러 형식으로 5축 2단위(견인차, 피견인차) 차량
12종 대형화물차 E 6 2 화물 수송용 세미 트레일러 형식으로 6축이상 2단위(견인차, 피견인차) 차량
도 5 (a), (b)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치가 차로에 설치된 모습을 나타낸 예시도이고, 도6 (a) 내지 (d)는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 차량 정보 검출 과정을 보여주는 개략적인 예시도이다.
본 발명의 또다른 실시 예에 따른 차량 정보 검출 장치는 제1, 제2 마그네틱 센서(101,102)와 제1, 제2 피에조 센서(201, 202)를 포함하여 구성 될 수 있다.
차로 전방과 후방에 제1, 제2마그네틱 센서(101, 102)를 각각 매립하여 설치하고, 상기 설치된 제1, 제2마그네틱 센서(101, 102)위에 각각 제1 피에조 센서(201), 제2 피에조 센서(202)를 위치시켜 설치할 수 있다.
이 경우에 전방에 설치된 제1 마그네틱 센서(101), 제1 피에조 센서(201)와 후방에 설치된 제2 마그네틱 센서(102), 제2피에조 센서(202) 간에는 일렬로 설치되는 것이 바람직하다.
이 때, 각각의 제1, 제2 마그네틱(101, 102) 센서에서 발생하는 자기장 영역이 일정한 간격을 유지하여 설치되도록 하는데, 일정한 간격은 차량의 간격보다 좁도록 하여야 한다. 차량의 점유 시간을 감지하기 위함이다.
도 7 (a) 내지 (d)는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 차량 정보 검출 과정을 보여주는 타이밍도이다.
도 7의 (a)는, 차량의 앞범퍼 부분이 제1마그네틱 센서(101)의 자기장이 미치는 범위로 진입하는 시점(t1)과 차량의 뒷범퍼 부분이 제1마그네틱 센서(101)의 자기장이 미치는 범위 밖으로 나가는 시점을 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 차량의 앞범퍼 부분이 제2마그네틱 센서(102)의 자기장이 미치는 범위로 진입하는 시점과 차량의 뒷범퍼 부분이 제2마그네틱 센서(102)의 자기장이 미치는 범위 밖으로 나가는 시점(t4)를 나타낸 것이다.
이 때 제1, 제2마그네틱 센서(101, 102)는 차량의 길이보다 좁게 설치되어야 하는데, 이는 제1, 제2 마그네틱 센서(101, 102) 사이에 다른 복수의 차량이 감지되는 경우를 배제하여, 동일 차량에 의한 차량 점유 시간을 정확히 측정하기 위함이다.
본 발명의 제2 실시 예에서는, 제1 마그네틱 센서(101)와 제2마그네틱 센서(102)에서 감지한 자기장의 변화를 조합하여 차량 점유 시간을 측정할 수 있다. 이는 도 7의 (a), (b)에서는 t1에서 t4까지의 시간이 차량 점유 시간이 될 수 있다.
도 7의 (c)는 차량의 앞바퀴가 제1피에조 센서(201)와 접촉하는 시점(t2)을 나타낸 것이고, 도 7의 (d)는 차량의 앞바퀴가 제2피에조 센서(202)와 접촉하는 시점(t3)을 나타낸 것이다.
본 발명의 제1 실시 예와 비교할 때, 제2 실시 예에서는 차량 점유 시간을 계산하는 방법에 있어서 차이가 있을 뿐, 제1,2 피에조 센서(201,202)의 동작을 동일하므로, 이를 이용하여 차량에 대한 정보들을 검출하는 방식은 동일하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 정보 검출장치 및 시스템은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 마그네틱 센서, 피에조 센서를 이용하여 차량 정보를 검출할 수 있는 장비 및 시스템에 관한 발명으로, 특히, 마그네틱 센서는 작은 크기로 제작되어 차로에 설치 시, 차로의 극히 일부만을 훼손하여 설치 할 수 있고, 비용이 저렴하다.
100: 마그네틱 센서 200: 피에조 센서
300: 통신망 400: 서버

Claims (6)

  1. 각 차로에 매립하여 설치되는 자성을 이용하여 차량을 검지하는 마그네틱 센서와,
    상기 마그네틱 센서의 전방과 후방에 각각 매립하여 설치되는 제1피에조 센서 및 제2피에조센서를 포함하고,
    상기 전방의 제1피에조 센서와 후방의 제2피에조 센서는 일렬로 설치되고, 제1, 제2피에조 센서는 상기 마그네틱 센서의 자기장 영역 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출장치.
  2. 각 차로 상에 주행 방향에 평행하도록 일정 간격으로 떨어져 설치되어, 각각 자성을 이용하여 차량을 검지하는 제1마그네틱 센서 및 제2마그네틱 센서,
    차로의 주행 방향에 진행 방향에 직교하도록 설치되되, 각각 상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서 상부를 통과하도록 설치되는 제1피에조 센서 및 제2피에조 센서를 포함하되,
    상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서는 제1마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역과 제2마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역의 범위와 정보 검출 대상 차량의 길이를 고려한 간격으로 설치하는 것을 특징으로 하는, 차량 정보 검출장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차량 정보 검출 장치는, 상기 마그네틱 센서의 신호와 피에조 센서의 신호를 조합하여, 차축의 수, 축간 길이, 차량길이 오버행 비 및 차종 중에서 하나 이상의 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출장치.
  4. 차로 상에 매립되어, 상기 차로를 주행하는 차량을 자성을 이용하여 검지하는 마그네틱 센서,
    차로의 주행 방향을 기준으로 상기 마그네틱 센서의 전방과 후방에 소정 거리로 각각 매립되어, 압력 변화를 통해 차량의 통과를 검지하는 제1피에조 센서 및, 제2피에조센서, 및상기 마그네틱 센서 및 제1,2 피에조 센서에서 검지한 신호를 수집하고, 차량별로 신호를 분류 후 분석하여 상기 차로를 주행하는 차량에 대한 정보를 추출하는 서버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출시스템.
  5. 각 차로 상에 주행 방향에 평행하도록 일정 간격으로 떨어져 설치되어, 각각 자성을 이용하여 차량을 검지하는 제1, 제2 마그네틱 센서,
    차로의 주행 방향에 진행 방향에 직교하고, 각각 상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서 상부를 통과하도록 설치되는 제1, 제2 피에조 센서, 및
    상기 제1,2 마그네틱 센서 및 제1,2 피에조 센서에서 검지한 신호를 수집하고, 차량별로 신호를 분류 후 분석하여 상기 차로를 주행하는 차량에 대한 정보를 추출하는 서버를 포함하되,
    상기 제1 마그네틱 센서와 제2 마그네틱 센서는 제1마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역과 제2마그네틱 센서로부터 발생하는 자기장 영역의 범위와 정보 검출 대상 차량의 길이를 고려한 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 서버는, 마그네틱 센서의 신호를 이용하여, 차량 길이, 오버행 비의 정보를 산출하고, 피에조 센서의 신호를 이용하여 차량의 속도, 차축의 수, 축간 길이를 산출하고, 상기 산출 된 차축의 수, 차량 길이, 축간 길이를 이용하여 차종을 구분하는 것을 특징으로 하는 차량 정보 검출시스템.
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