KR20210055479A - car velocity and deflection anc weight detecting apparatus - Google Patents

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KR20210055479A
KR20210055479A KR1020190141980A KR20190141980A KR20210055479A KR 20210055479 A KR20210055479 A KR 20210055479A KR 1020190141980 A KR1020190141980 A KR 1020190141980A KR 20190141980 A KR20190141980 A KR 20190141980A KR 20210055479 A KR20210055479 A KR 20210055479A
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김준수
김명진
노병섭
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한국광기술원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for measuring a driving speed, a driving bias and a load of a car, comprising: a first inclination sensor unit having a first measurement portion obliquely extended in a first inclination direction on a road on the basis of a first reference line orthogonal to the driving direction of the car and capable of generating a corresponding first signal when the car comes in contact with the first measurement portion; a second inclination sensor unit having a second measurement portion obliquely extended in a second inclination direction symmetrical with respect to the first inclination direction on the basis of a second reference line in parallel with the first reference line such that a distance spaced from the first measurement portion gradually increases or decreases in the direction following the first reference line at a position spaced in the driving direction of the car from one end of the first measurement portion and capable of generating a corresponding second signal when the car comes in contact with the second measurement portion; and a measurement unit calculating the load, the driving bias and the driving speed of the car by using the first signal generated by the first inclination sensor unit and the second signal generated by the second inclination sensor unit. The apparatus for measuring the driving speed, the driving bias and the load of the car can check left and right-side biased driving information, left and right-side biased load stacking states and the driving speed of the car, can be easily constructed and can greatly reduce installation time.

Description

차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치{car velocity and deflection anc weight detecting apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention TECHNICAL FIELD The apparatus for measuring vehicle speed, deflection anc weight detecting apparatus

본 발명은 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 설치 구조를 단순화하면서도 도로를 주행하는 차량의 하중과 주행 편향상태 및 주행속도를 측정할 수 있도록 된 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load, and in detail, vehicle driving speed capable of measuring the load, driving deflection state, and driving speed of a vehicle traveling on a road while simplifying the installation structure. And it relates to a device for measuring driving deflection and load.

과적 차량 감시 시스템은 차량이 주행하는 도로에 매설되어 교통 흐름에 방해를 주지 않고 차량의 중량을 측정하는 시스템으로서, 과적 차량을 적발하기 위해 사용된다.The overload vehicle monitoring system is a system that measures the weight of a vehicle without disturbing the traffic flow by being buried in a road on which the vehicle is traveling, and is used to detect an overload vehicle.

종래의 과적 차량 감지 시스템은 도로 차선당 2개 또는 그 이상의 축중기를 일렬로 나란히 설치하여 차량의 전륜과 후륜을 통해 인가되는 무게를 동시에 측정할 수 있도록 되어 있고 상세 구조가 국내 등록특허 제10-1573391호에 개시되어 있다.The conventional overload vehicle detection system is designed to simultaneously measure the weight applied through the front and rear wheels of the vehicle by installing two or more axles per road lane in a row. 1573391.

그런데 상기 과적 차량 감지 시스템은 차량의 전륜과 후륜을 통해 인가되는 하중을 동시에 측정하기 때문에 축중기 간 오차를 보상하여 과적 차량이 정상 통과되는 것을 방지 할 수 있으나, 좌우측 편하중 적재상태를 파악할 수 없는 단점이 있다.However, since the overload vehicle detection system simultaneously measures the load applied through the front and rear wheels of the vehicle, it is possible to prevent the overload vehicle from passing normally by compensating for an error between the axle loads. There are drawbacks.

한편, 차량의 좌우측 편하중을 측정할 수 있도록 축중기를 2열로 나란히 배치하여 차량 좌우측 바퀴를 통해 인가되는 하중을 각각 측정하는 과적 차량 무인 단속시스템이 국내 공개특허 제10-2016-0142972에 개시되어 있다.On the other hand, an overload vehicle unmanned control system for measuring the load applied through the left and right wheels of the vehicle by arranging the axle loaders in two rows so as to measure the left and right side loads of the vehicle is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2016-0142972. have.

그런데, 상기 단속 시스템은 좌우측 편하중 적재를 감지하기 위해 적용되는 센서의 수가 증가하기 때문에 센서 설치를 위한 도로 공사 작업 시간이 늘어나고, 센서와 계측기 간 배선문제가 복잡해 지는 단점이 있다.However, since the number of sensors applied to detect the left and right biased loads increases, the enforcement system has a disadvantage in that road construction work time for sensor installation is increased, and a wiring problem between the sensor and the measuring device is complicated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 차량의 하중 이외에도 좌우측 편하중 적재상태 및 주행속도를 파악할 수 있으면서 시설이 용이한 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to improve the above problems, and provides a device for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load while being able to grasp the loading state and driving speed of left and right unbalanced loads in addition to the load of the vehicle. There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치는 도로에 차량의 주행방향에 대해 직교하는 제1기준선을 기준으로 제1경사방향을 따라 경사지게 연장된 제1측정부분을 갖으며 상기 제1측정부분에 차량이 접촉시 대응되는 제1신호를 생성할 수 있도록 된 제1경사센서부와; 상기 제1측정부분의 일단으로부터 차량의 주행방향을 따라 이격되는 위치에서 상기 제1측정부분과의 이격거리가 상기 제1기준선을 따르는 방향을 따라 점진적으로 증가 또는 감소하게 상기 제1기준선과 나란한 제2기준선을 기준으로 상기 제1경사방향에 대해 대칭되는 제2경사방향을 따라 경사지게 연장된 제2측정부분을 갖으며 상기 제2측정부분에 차량이 접촉시 대응되는 제2신호를 생성할 수 있도록 된 제2경사센서부와; 상기 제1경사센서부에서 발생되는 제1신호와 상기 제2경사센서부에서 발생되는 제2신호를 이용하여 차량의 하중과, 주행 편향성 및 주행속도를 산출하는 측정 유니트;를 구비한다.In order to achieve the above object, the apparatus for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load according to the present invention includes a first reference line orthogonal to the driving direction of the vehicle on the road. A first inclination sensor unit having one measurement portion and configured to generate a corresponding first signal when a vehicle contacts the first measurement portion; The first measurement portion parallel to the first reference line so that the separation distance from the first measurement portion gradually increases or decreases along the direction along the first reference line at a position spaced apart from one end of the first measurement portion along the driving direction of the vehicle. 2 It has a second measurement portion that extends obliquely along a second inclination direction that is symmetric with respect to the first inclination direction with respect to the reference line, and generates a corresponding second signal when a vehicle contacts the second measurement portion. A second tilt sensor unit; And a measurement unit that calculates the vehicle load, driving deflection, and driving speed by using the first signal generated by the first inclination sensor unit and the second signal generated by the second inclination sensor unit.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1경사센서부는 상기 제1측정부분을 경유하게 설치된 제1광섬유센서 케이블을 구비하고, 상기 제2경사센서부는 일단이 상기 제1광섬유센서 케이블의 타단과 접속되어 상기 제2측정부분을 경유하게 설치된 제2광섬유센서 케이블을 구비하고, 상기 측정유니트는 광을 출사하는 광원과; 상기 제2광섬유센서 케이블의 타단과 접속되어 상기 광원에서 출사되어 상기 제1광섬유센서 케이블 및 상기 제2광섬유센서 케이블을 경유하여 수신된 광을 검출하는 제1광검출부와; 상기 광원의 구동을 제어하고, 상기 제1광검출부에서 차량의 각 차륜 통과에 대응되어 발생되는 제1 및 제2신호들로부터 차량의 하중과 주행편향성을 산출하는 계측처리부;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, the first inclination sensor unit includes a first optical fiber sensor cable installed via the first measurement portion, and the second inclination sensor unit has one end connected to the other end of the first optical fiber sensor cable. And a second optical fiber sensor cable installed via the second measurement portion, wherein the measurement unit includes a light source for emitting light; A first optical detection unit connected to the other end of the second optical fiber sensor cable and emitted from the light source to detect light received via the first optical fiber sensor cable and the second optical fiber sensor cable; And a measurement processing unit that controls driving of the light source and calculates a vehicle load and driving deflection from first and second signals generated in response to passage of each wheel of the vehicle from the first light detection unit.

바람직하게는 상기 제1측정부분의 연장방향과 상기 제1기준선 사이에 형성되는 제1예각과, 상기 제2측정부분의 연장방향과 상기 제2기준선 사이에 형성되는 제2예각은 각각 10 내지 20°로 적용되고, 상기 제1측정부분과 상기 제2측정부분은 가장 가까운 거리가 4.8미터 내지 6미터가 되도록 이격되게 적용된다.Preferably, the first acute angle formed between the extension direction of the first measurement portion and the first reference line, and the second acute angle formed between the extension direction of the second measurement portion and the second reference line are 10 to 20, respectively. ° is applied, and the first measurement portion and the second measurement portion are spaced apart so that the closest distance is 4.8 to 6 meters.

본 발명에 따른 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치에 의하면, 차량의 좌우측 편향 주행정보, 좌우측 편하중 적재상태 및 주행속도를 파악할 수 있으며, 시공이 용이하고, 설치 시간을 크게 줄일 수 있는 장점을 제공한다.According to the device for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load according to the present invention, it is possible to grasp the left and right biased driving information of the vehicle, the left and right side biased load loading conditions and running speed, easy construction, and greatly reduced installation time. It provides the advantage that there is.

도 1은 본 발명에 따른 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 측정유니트의 상세 구성의 일 예를 나타내 보인 도면이고,
도 3은 도 1의 통과가이드체에 대한 단면도이고,
도 4는 차량이 차선 중앙을 주행할 때 검출되는 신호를 나타내 보인 그래프이고,
도 5는 차량이 차선 추측으로 편향되어 주행할 때 검출되는 신호를 나타내 보인 그래프이고,
도 6은 차량이 차선 좌측으로 편향되어 주행할 때 검출되는 신호를 나타내 보인 그래프이고,
도 7은 차량의 중량을 산출하는 방식을 설명하기 위한 그래프이고,
도 8은 차량의 주행속도를 산출하는 방식을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a view showing an apparatus for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load according to the present invention,
2 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the measurement unit of FIG. 1,
3 is a cross-sectional view of the passage guide body of FIG. 1,
4 is a graph showing a signal detected when a vehicle is driving in the middle of a lane,
5 is a graph showing a signal detected when a vehicle is biased toward a lane guess and travels,
6 is a graph showing a signal detected when a vehicle is deflected to the left of a lane and travels,
7 is a graph for explaining a method of calculating the weight of the vehicle,
8 is a graph for explaining a method of calculating a driving speed of a vehicle.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치를 나타내 보인 도면이고, 도 2는 도 1의 측정유니트의 상세 구성의 일 예를 나타내 보인 도면이고, 도 3은 도 1의 통과가이드체에 대한 단면도이다.1 is a view showing an apparatus for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load according to the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of a detailed configuration of the measurement unit of FIG. 1, and FIG. 3 is It is a cross-sectional view of the passage guide body.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치(100)는 제1 및 제2경사센서부(110)(120) 및 측정유니트(200)를 구비한다.1 to 3, an apparatus 100 for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load according to the present invention includes first and second tilt sensor units 110 and 120 and a measurement unit 200. Equipped.

제1경사센서부(110)는 도로(10)에 차량(20)의 주행방향에 대해 직교하는 제1기준선(S1)을 기준으로 제1경사방향을 따라 경사지게 직선상으로 연장된 제1측정부분(110a)을 갖으며 제1측정부분(110a)에 차량(20)의 바퀴가 접촉시 대응되는 제1신호를 생성할 수 있도록 되어 있다. The first inclination sensor unit 110 is a first measurement part extending in a straight line obliquely along the first inclination direction based on the first reference line S1 orthogonal to the driving direction of the vehicle 20 on the road 10 It has (110a) and is designed to generate a corresponding first signal when the wheel of the vehicle 20 contacts the first measurement part 110a.

제1경사센서부(110)는 제1측정부분(110a)의 형성위치에 연장되게 도로(10)에 인입되게 형성된 매입홈(12)의 바닥면에 설치된 하부플레이트(131)와, 하부 플레이트(131) 상부에 대향되게 마련된 상부 플레이트(132)로 된 통과 가이드체(130)와 하부 플레이트(131)와 상부 플레이트(132) 사이를 직선상으로 경유하게 배치되어 일단이 광분배기(212)에 접속된 제1광섬유센서 케이블(112)로 구축되어 있다. 통과 가이드체(130)의 폭은 3 내지 30cm 정도로 적절하게 적용하고, 길이는 차량의 폭보다는 길고 차선 폭보다는 짧게 2.8 내지 3.3미터 정도로 적용한다.The first inclination sensor unit 110 includes a lower plate 131 installed on the bottom surface of the buried groove 12 formed to be inserted into the road 10 so as to extend to the formation position of the first measurement portion 110a, and the lower plate ( 131) A passage guide body 130 made of an upper plate 132 provided opposite to the upper part, and the lower plate 131 and the upper plate 132 are arranged in a straight line through one end to be connected to the optical distributor 212 It is constructed with the first optical fiber sensor cable 112. The width of the passage guide body 130 is appropriately applied to about 3 to 30 cm, and the length is applied to about 2.8 to 3.3 m, which is longer than the width of the vehicle and shorter than the width of the lane.

제2경사센서부(120)는 제1측정부분(110a)의 일단으로부터 차량의 주행방향을 따라 이격되는 위치에서 제1측정부분(110a)과의 이격거리가 제1기준선(S1)을 따르는 방향을 따라 점진적으로 증가 또는 감소하게 제1기준선(S1)과 나란한 제2기준선(S2)을 기준으로 제1경사방향에 대해 대칭되는 제2경사방향을 따라 경사지게 직선상으로 연장된 제2측정부분(120a)을 갖게 형성되어 제2측정부분(120a)에 차량(20)이 바퀴가 접촉시 대응되는 제2신호를 생성할 수 있도록 되어 있다.The second inclination sensor unit 120 is a direction in which the separation distance from the first measurement portion 110a is along the first reference line S1 at a position separated from one end of the first measurement portion 110a along the driving direction of the vehicle. A second measurement portion extending in a straight line obliquely along the second inclined direction symmetrical with respect to the first inclined direction with respect to the second reference line S2 parallel to the first reference line S1 to gradually increase or decrease along the line ( 120a) is formed so that the vehicle 20 generates a corresponding second signal when the wheel contacts the second measurement portion 120a.

제2경사센서부(120)는 제2측정부분(120a)의 형성위치에 연장되게 도로(10)에 인입되게 형성된 매입홈(12)의 바닥면에 설치된 하부플레이트(131)와, 하부 플레이트(131) 상부에 대향되게 마련된 상부 플레이트(132)를 갖는 통과가이드체(130)와 하부 플레이트(131)와 상부 플레이트(132) 사이를 직선상으로 경유하게 배치되며 일단이 제1광섬유 센서 케이블(112)의 타단과 접속된 제2광섬유센서 케이블(114)로 구축되어 있다.The second inclination sensor unit 120 includes a lower plate 131 installed on the bottom surface of the buried groove 12 formed to be inserted into the road 10 so as to extend to the formation position of the second measurement portion 120a, and the lower plate ( 131) A passage guide body 130 having an upper plate 132 provided opposite to the upper portion, and the lower plate 131 and the upper plate 132 are arranged to pass through a straight line, and one end of the first optical fiber sensor cable 112 ) Is constructed with a second optical fiber sensor cable 114 connected to the other end.

이러한 구조에서 제1측정부분(110a)의 연장방향과 제1기준선(S1) 사이에 형성되는 제1예각(a)과, 제2측정부분(120a)의 연장방향과 제2기준선(S2) 사이에 형성되는 제2예각(b)은 차량의 각 바퀴에 대해 시간적으로 중첩되지 않게 제1 및 제2신호에 해당하는 통과 접촉 신호를 발생할 수 있도록 각각 10 내지 20°가 되게 적용된다.In this structure, the first acute angle (a) formed between the extension direction of the first measurement portion (110a) and the first reference line (S1), and between the extension direction of the second measurement portion (120a) and the second reference line (S2) The second acute angle (b) formed in is applied to be 10 to 20°, respectively, so as to generate passing contact signals corresponding to the first and second signals so as not to overlap in time with each wheel of the vehicle.

여기서, 제1 및 제2예각(e1)(e2)이 10°미만이 되면 차량의 좌측 전륜(L1)과 우측 전륜(R1)이 제1 및 제2측정부분(110a)(120a) 각각에 대해 동시 접촉을 유지하는 구간이 발생할 수 있다. 또한, 제1 및 제2예각(e1)(e2)이 20°를 초과하게 되면 대각방향에 있는 차륜 예를 들면 차량의 우측 전륜(R1)과 좌우측 전륜(R1)이 제1 측정부분(110a)에 동시 접촉을 유지하는 구간이 발생할 수 있다.Here, when the first and second acute angles e1 and e2 are less than 10°, the left front wheel L1 and the right front wheel R1 of the vehicle are respectively A period of maintaining simultaneous contact may occur. In addition, when the first and second acute angles e1 and e2 exceed 20°, the wheel in a diagonal direction, for example, the right front wheel R1 and the left and right front wheels R1 of the vehicle are the first measurement part 110a. A period of maintaining simultaneous contact may occur.

또한, 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a)은 각 차륜 통과에 대응되어 발생되는 신호가 상호 중첩되지 않고 시간상으로 분리되어 발생될 수 있으면서 측정시간이 너무 길어지지 않게 가장 가까운 거리(Lmin)가 4.8미터 내지 6미터가 되도록 이격된다. 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a)의 가장 가까운 거리(Lmin)가 6미터를 초과하게 되면 측정시간이 불필요하게 길어지게 된다. In addition, the first measurement portion (110a) and the second measurement portion (120a) is the closest distance so that the measurement time is not too long while the signals generated in response to the passage of each wheel do not overlap each other and can be generated by being separated in time. It is spaced so that (Lmin) is 4.8 to 6 meters. When the closest distance Lmin between the first measurement portion 110a and the second measurement portion 120a exceeds 6 meters, the measurement time is unnecessarily lengthened.

측정유니트(200)는 제1경사센서부(110)에서 바퀴 접촉에 대응되어 발생되는 제1신호와 제2경사센서부(120)에서 발생되는 제2신호를 이용하여 차량의 하중과, 주행 편향성 및 주행 속도를 포함한 측정대상 정보를 산출한다.The measurement unit 200 uses a first signal generated in response to a wheel contact from the first inclination sensor unit 110 and a second signal generated from the second inclination sensor unit 120 to determine the vehicle load and driving deflection. And measurement target information including the driving speed is calculated.

측정 유니트(200)는 제1 및 제2 광섬유센서 케이블(112)(114)에 광을 전송하고 차량(20)의 바퀴의 접촉에 의한 광의 감쇠에 대응되게 발생되는 제1 및 제2신호를 이용하여 측정대상 정보를 측정하도록 구축되어 있다.The measurement unit 200 transmits light to the first and second optical fiber sensor cables 112 and 114, and uses first and second signals generated corresponding to attenuation of light due to contact with the wheel of the vehicle 20. It is constructed to measure the information to be measured.

측정 유니트(200)는 광원(210), 광분배기(212), 기준 광검출부(214), 제1광검출부(261), 계측처리부(180)를 구비한다.The measurement unit 200 includes a light source 210, a light splitter 212, a reference light detection unit 214, a first light detection unit 261, and a measurement processing unit 180.

광원(210)은 광을 생성하여 광분배기(212)로 출사한다.The light source 210 generates light and emits it to the light splitter 212.

광분배기(212)는 광원(210)에서 입사된 광의 일부를 제1광섬유케이블(112)로 출력하고, 나머지는 기준 광검출부(214)로 출력한다.The optical splitter 212 outputs a part of the light incident from the light source 210 to the first optical fiber cable 112, and outputs the rest to the reference light detector 214.

여기서, 광분배기(212)는 광원(210)에서 입사된 광의 90 내지 99%의 광을 제1분배채널(ch1)을 통해 제1광섬유 케이블(112)로 출력하고, 나머지를 기준 광검출부(214)로 출력하도록 구축되는 것이 바람직하다.Here, the optical splitter 212 outputs 90 to 99% of the light incident from the light source 210 to the first optical fiber cable 112 through the first distribution channel ch1, and the remaining light detector 214 It is desirable to be built to output as ).

제1광섬유센서 케이블(112)은 일단이 광분배기(212)의 제1분배채널(ch1)과 접속되고 타단은 제2광섬유 센서 케이블(114)의 일단과 접속되며 제1측정부분(110a)을 따라 직선상으로 연장되게 설치되어 있다.The first optical fiber sensor cable 112 has one end connected to the first distribution channel ch1 of the optical splitter 212 and the other end connected to one end of the second optical fiber sensor cable 114, and connects the first measurement part 110a. It is installed to extend in a straight line.

제2광섬유센서 케이블(114)은 일단이 제1광섬유센서 케이블(112)의 타단과 접속되고 타단은 제1광검출부(261)와 접속되며 제2측정부분(120a)을 따라 직선상으로 연장되게 설치되어 있다.The second optical fiber sensor cable 114 has one end connected to the other end of the first optical fiber sensor cable 112 and the other end connected to the first optical detection unit 261 and extends in a straight line along the second measurement part 120a. Installed.

제1 및 제2광섬유 센서 케이블(112)(114)은 차량(20)의 하중을 견딜 수 있으면서 인가되는 하중 변화에 대응하여 도파되는 광의 감쇠가 이루어질 수 있도록 형성된 것을 적용한다.The first and second optical fiber sensor cables 112 and 114 are formed so as to be able to withstand the load of the vehicle 20 and to attenuate the waved light in response to a change in the applied load.

제1광검출부(261)는 제2광섬유센서 케이블(114)의 타단과 접속되어 광원(210)에서 출사되어 제1광섬유센서 케이블(112) 및 제2광섬유센서 케이블(114)을 경유하여 수신된 광을 검출한다.The first optical detection unit 261 is connected to the other end of the second optical fiber sensor cable 114 to be emitted from the light source 210 and received through the first optical fiber sensor cable 112 and the second optical fiber sensor cable 114. Detect light.

기준광검출부(214)는 광분배기(212)에서 수신된 광을 검출한다.The reference light detection unit 214 detects light received from the optical splitter 212.

계측 처리부(280)는 광원(210)의 구동을 제어하고, 제1광검출부(261)에서 차량(20)의 각 차륜 통과에 대응되어 발생되는 신호로부터 차량(20)의 하중, 주행 편향상태 및 주행속도를 산출하고, 산출결과를 표시부(282) 또는 통신부(284)를 통해 전송목적지 주소의 단말기(미도시)로 전송한다.The measurement processing unit 280 controls the driving of the light source 210, and from the signal generated in response to the passage of each wheel of the vehicle 20 from the first light detection unit 261, the load of the vehicle 20, the driving deflection state, and The driving speed is calculated, and the calculation result is transmitted to the terminal (not shown) of the transmission destination address through the display unit 282 or the communication unit 284.

계측처리부(280)는 기준광검출부(214)에서 검출된 광신호를 이용하여 광원(210)에서 출사되는 광량의 변동을 산출한다.The measurement processing unit 280 calculates a variation in the amount of light emitted from the light source 210 by using the optical signal detected by the reference light detection unit 214.

또한, 계측처리부(280)는 제1광검출부(261)에서 제1측정부분(110a)에 대해 차량(20)의 각 차륜 통과에 대응되어 검출되는 신호와 제2측정부분(120a)에 대해 차량(20)의 각 차륜 통과에 대응되어 검출되는 신호의 시간차로부터 차량(20)의 주행 편향성을 산출한다.In addition, the measurement processing unit 280 includes a signal detected by the first light detection unit 261 corresponding to the passage of each wheel of the vehicle 20 with respect to the first measurement portion 110a and the vehicle with respect to the second measurement portion 120a. The driving deflection of the vehicle 20 is calculated from the time difference of the signal detected corresponding to the passage of each wheel of (20).

이러한 과정을 도 4 내지 도 6을 함께 참조하여 설명한다.This process will be described with reference to FIGS. 4 to 6 together.

먼저, 차량(20)이 해당 도로 차선의 중앙으로 주행할 때 각 차륜의 통과에 대응되어 제1광검출부(261)에서 출력되는 신호에 대해 역전시킨 상태가 도 4에 도시된 바와 같이 출력되는 경우 제1 측정부분(110a)에서 마지막으로 검출되는 우측 후륜(R2) 통과 발생신호와 제2측정부분(120a)에서 처음으로 발생되는 우측 전륜(R1) 통과 발생신호 사이의 기준 시간간격(P)을 기준으로 차량(20)이 차선 우측으로 편향되게 주행되는 경우 도 5에 도시된 바와 같이 제1 측정부분(110a)에서 마지막으로 검출되는 우측 후륜(R2) 통과 발생신호와 제2측정부분(120a)에서 처음으로 발생되는 우측 전륜(R1) 통과 발생신호 사이의 시간간격(P1)이 기준 시간간격(P)보다 짧아지게 된다. 또한, 차량(20)이 차선 좌측으로 편향되게 주행되는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 제1 측정부분(110a)에서 마지막으로 검출되는 우측 후륜(R2) 통과 발생신호와 제2측정부분(120a)에서 처음으로 발생되는 우측 전륜(R1) 통과 발생신호 사이의 시간간격(P2)이 기준 시간간격(P)보다 길어지게 된다.First, when the vehicle 20 is inverted with respect to the signal output from the first light detector 261 corresponding to the passage of each wheel when traveling to the center of the corresponding road lane, as shown in FIG. The reference time interval P between the right rear wheel R2 pass generation signal last detected in the first measurement part 110a and the right front wheel R1 pass generation signal first generated in the second measurement part 120a. As a reference, when the vehicle 20 is driven to be deflected to the right of the lane, as shown in FIG. 5, the signal for passing through the right rear wheel R2 and the second measurement part 120a finally detected in the first measurement part 110a. The time interval P1 between the passing generation signal of the right front wheel R1 generated for the first time in is shorter than the reference time interval P. In addition, when the vehicle 20 is driven to be deflected to the left of the lane, as shown in FIG. 6, the signal for passing through the right rear wheel R2 and the second measurement part 120a that is finally detected in the first measurement part 110a The time interval (P2) between the pass generation signal of the right front wheel (R1) that is first generated in is longer than the reference time interval (P).

따라서, 계측처리부(280)는 제1 측정부분(110a)에서 마지막으로 검출되는 우측 후륜(R2) 통과 발생신호와 제2측정부분(120a)에서 처음으로 발생되는 우측 전륜(R1) 통과 발생신호 사이의 시간간격을 산출하고, 산출된 시간간격 정보를 주행속도에 대응되게 설정된 기준 시간간격 정보와이 차이값을 이용하여 좌우측 편향 상태를 산출한다. 여기서, 주행속도에 따른 기준 시간간격은 룩업테이블(LUT)(281)에 기록되어 있다. 계측처리부(280)는 좌편향, 우편향, 중앙주행 등 산출된 좌우측 편상상태에 대해 적절한 표시방식으로 표시되게 구축되면 된다.Therefore, the measurement processing unit 280 is between the right rear wheel R2 passage generation signal last detected in the first measurement portion 110a and the right front wheel R1 passage generation signal first generated in the second measurement portion 120a. The time interval of is calculated, and the left and right deflection state is calculated by using the calculated time interval information and the reference time interval information set corresponding to the driving speed and this difference value. Here, the reference time interval according to the driving speed is recorded in the lookup table (LUT) 281. The measurement processing unit 280 may be constructed to be displayed in an appropriate display method for the calculated left and right side deflection states, such as left deflection, right direction, and center running.

또한, 계측처리부(180)는 제1광검출부(261)에서 각 바퀴에 대응되게 출력되는 펄스의 적분값으로부터 해당 바퀴를 통한 부분 하중을 계산한다.In addition, the measurement processing unit 180 calculates the partial load through the wheel from the integral value of the pulse output corresponding to each wheel from the first light detection unit 261.

또한, 계측처리부(180)는 각 바퀴에 대해 산출된 부분 하중값을 합산하여 전체 하중을 산출한다.In addition, the measurement processing unit 180 calculates the total load by summing the partial load values calculated for each wheel.

일 예로서, 도 7에 도시된 바와 같은 차량의 각 바퀴의 통과에 대응되는 신호가 발생된 경우 좌측 전륜(L1)의 경우 아래의 수학식1에 의해 전륜 부분하중(WL1)을 산출한다. As an example, when a signal corresponding to the passage of each wheel of the vehicle as shown in FIG. 7 is generated, for the left front wheel L1, the front wheel partial load WL1 is calculated by Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, a와 b는 감도 보정상수이다. 나머지 바퀴들에 대해서도 같은 방식으로 부분하중을 산출한다.Here, a and b are sensitivity correction constants. The partial load is calculated in the same way for the rest of the wheels.

또한, 계측처리부(280)에는 산출된 차량(20)의 주행속도와 수학식 1에 의해 산출된 펄스의 적분값에 대응되는 하중값이 미리 실험에 의해 산출되어 룩업테이블(281)에 기록된 값을 이용하여 하중을 산출하도록 구축될 수 있다.In addition, in the measurement processing unit 280, a load value corresponding to the calculated driving speed of the vehicle 20 and the integral value of the pulse calculated by Equation 1 is calculated in advance by an experiment and recorded in the lookup table 281. It can be constructed to calculate the load using.

또한, 계측처리부(280)는 제1광검출부(261)로부터 동일 차륜의 통과에 대응되는 검출신호 사이의 시간간격과 알고 있는 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a) 사이의 거리 정보를 이용하여 차량의 주행속도를 산출한다.In addition, the measurement processing unit 280 includes a time interval between the detection signal corresponding to the passage of the same wheel from the first light detection unit 261 and the known distance between the first measurement portion 110a and the second measurement portion 120a. Use the information to calculate the driving speed of the vehicle.

이러한 주행속도 산출과정을 도 8을 참조하여 설명하면, 주행속도(v)는 아래의 수학식 2에 의해 산출한다.When this process of calculating the driving speed will be described with reference to FIG. 8, the driving speed v is calculated by Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, Lmax 는 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a) 사이의 최대거리이고, Lmin은 최소거리이다. tL1은 제1측정부분(110a)와 제2측정부분(120a)으로부터 좌측 전륜 통과에 대응되는 검출신호 사이의 시간간격이고, tL2은 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a)으로부터 좌측 후륜 통과에 대응되는 검출신호 사이의 시간간격이고, tR1은 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a)으로부터 우측 전륜 통과에 대응되는 검출신호 사이의 시간간격이고, tR2는 제1측정부분(110a)과 제2측정부분(120a)으로부터 우측 후륜 통과에 대응되는 검출신호 사이의 시간간격이다. 또한, c 및 d는 좌우측 주행속도 평균 가중치로 적절하게 적용하면 된다.Here, Lmax is the maximum distance between the first measurement portion 110a and the second measurement portion 120a, and Lmin is the minimum distance. tL1 is a time interval between the detection signal corresponding to the passage of the left front wheel from the first measurement portion 110a and the second measurement portion 120a, and tL2 is from the first measurement portion 110a and the second measurement portion 120a. Is the time interval between the detection signal corresponding to the passage of the left rear wheel, tR1 is the time interval between the detection signal corresponding to the passage of the right front wheel from the first measurement portion 110a and the second measurement portion 120a, and tR2 is the first It is a time interval between the detection signal corresponding to the passage of the right rear wheel from the measurement portion 110a and the second measurement portion 120a. In addition, c and d may be appropriately applied as the average weight of the left and right running speed.

한편, 제1 및 제2경사센서부는 도시된 예와 다르게 차량의 바퀴 접촉에 대응되어 신호를 발생시키는 압전센서 등 공지된 다른 요소로 구축되고 측정유니트는 바퀴 접촉에 의해 발생되는 신호로부터 앞서 설명된 방식으로 하중, 좌우측 편향주행상태, 주행속도 등을 산출하도록 구축될 수 있다.On the other hand, the first and second inclination sensor units are constructed with other known elements such as piezoelectric sensors that generate signals in response to vehicle wheel contact, unlike the illustrated example, and the measurement unit is previously described from the signal generated by the wheel contact. It can be constructed to calculate the load, the left and right deflected driving state, the driving speed, etc. in a manner.

이상에서 설명된 차량 하중 측정장치에 의하면, 차량의 좌우측 편향 주행정보, 좌우측 편하중 적재상태를 파악할 수 있으며, 시공이 용이하고, 설치 시간을 크게 줄일 수 있는 장점을 제공한다.According to the vehicle load measuring apparatus described above, it is possible to grasp the left and right biased driving information and the left and right biased load loading state of the vehicle, it is easy to construct, and provides an advantage of greatly reducing installation time.

110: 제1경사센서부 120: 제2경사센서부
210: 광원 212: 광커플러
214: 기준 광검출부 220: 광분배기
261 및 262: 제1 및 제2광검출부
280: 계측처리부110: first tilt sensor unit 120: second tilt sensor unit
210: light source 212: optocoupler
214: reference light detection unit 220: optical splitter
261 and 262: first and second photodetectors
280: measurement processing unit

Claims (4)

도로에 차량의 주행방향에 대해 직교하는 제1기준선을 기준으로 제1경사방향을 따라 경사지게 연장된 제1측정부분을 갖으며 상기 제1측정부분에 차량이 접촉시 대응되는 제1신호를 생성할 수 있도록 된 제1경사센서부와;
상기 제1측정부분의 일단으로부터 차량의 주행방향을 따라 이격되는 위치에서 상기 제1측정부분과의 이격거리가 상기 제1기준선을 따르는 방향을 따라 점진적으로 증가 또는 감소하게 상기 제1기준선과 나란한 제2기준선을 기준으로 상기 제1경사방향에 대해 대칭되는 제2경사방향을 따라 경사지게 연장된 제2측정부분을 갖으며 상기 제2측정부분에 차량이 접촉시 대응되는 제2신호를 생성할 수 있도록 된 제2경사센서부와;
상기 제1경사센서부에서 발생되는 제1신호와 상기 제2경사센서부에서 발생되는 제2신호를 이용하여 차량의 하중과, 주행 편향성 및 주행속도를 산출하는 측정 유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치.It has a first measurement portion that extends obliquely along a first inclination direction based on a first reference line orthogonal to the driving direction of the vehicle on the road, and generates a corresponding first signal when a vehicle contacts the first measurement portion. A first tilt sensor unit configured to be capable of;
The first measurement portion parallel to the first reference line so that the distance from the first measurement portion gradually increases or decreases along the direction along the first reference line at a position spaced from one end of the first measurement portion along the driving direction of the vehicle. 2 In order to have a second measurement portion that extends obliquely along a second inclination direction symmetric with respect to the first inclination direction with respect to the reference line, and to generate a second signal corresponding when a vehicle contacts the second measurement portion. A second tilt sensor unit;
And a measurement unit for calculating the vehicle load, driving deflection, and driving speed by using a first signal generated by the first inclination sensor unit and a second signal generated by the second inclination sensor unit. A device that measures vehicle driving speed, driving deflection, and load. 제1항에 있어서, 상기 제1경사센서부는 상기 제1측정부분을 경유하게 설치된 제1광섬유센서 케이블을 구비하고, 상기 제2경사센서부는 일단이 상기 제1광섬유센서 케이블의 타단과 접속되어 상기 제2측정부분을 경유하게 설치된 제2광섬유센서 케이블을 구비하고,
상기 측정유니트는
광을 출사하는 광원과;
상기 제2광섬유센서 케이블의 타단과 접속되어 상기 광원에서 출사되어 상기 제1광섬유센서 케이블 및 상기 제2광섬유센서 케이블을 경유하여 수신된 광을 검출하는 제1광검출부와;
상기 광원의 구동을 제어하고, 상기 제1광검출부에서 차량의 각 차륜 통과에 대응되어 발생되는 제1 및 제2신호들로부터 차량의 하중과 주행편향성을 산출하는 계측처리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치.The method of claim 1, wherein the first inclination sensor unit includes a first optical fiber sensor cable installed via the first measurement unit, and the second inclination sensor unit has one end connected to the other end of the first optical fiber sensor cable, and the It has a second optical fiber sensor cable installed via a second measurement part,
The measurement unit is
A light source for emitting light;
A first optical detection unit connected to the other end of the second optical fiber sensor cable and emitted from the light source to detect light received via the first optical fiber sensor cable and the second optical fiber sensor cable;
And a measurement processing unit that controls the driving of the light source and calculates the load and driving deflection of the vehicle from first and second signals generated in response to passage of each wheel of the vehicle from the first light detection unit. A device that measures vehicle driving speed, driving deflection, and load. 제2항에 있어서, 상기 제1측정부분의 연장방향과 상기 제1기준선 사이에 형성되는 제1예각과, 상기 제2측정부분의 연장방향과 상기 제2기준선 사이에 형성되는 제2예각은 각각 10 내지 20°인 것을 특징으로 하는 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치.The method of claim 2, wherein a first acute angle formed between the extension direction of the first measurement portion and the first reference line, and a second acute angle formed between the extension direction of the second measurement portion and the second reference line are respectively Device for measuring vehicle driving speed, driving deflection, and load, characterized in that 10 to 20°. 제3항에 있어서, 상기 제1측정부분과 상기 제2측정부분은 가장 가까운 거리가 4.8미터 내지 6미터가 되도록 이격된 것을 특징으로 하는 차량 주행속도와 주행편향성 및 하중을 측정하는 장치.The apparatus of claim 3, wherein the first measurement portion and the second measurement portion are spaced apart so that the closest distance is 4.8 to 6 meters.
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