KR20220144728A - 차량감지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차로의 일측에 설치되고, 조사부와 수광부가 일체형으로 제작되며, 광빔의 조사시점과 차량으로부터 반사되는 광빔의 수광시점 간의 시간차를 이용하여 차량을 감지하는 센서부를 포함하는 차량감지장치를 개시한다.

Description

차량감지장치{APPARATUS FOR DETECTING VEHICLE}
본 발명은 차량감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이패스 차로에 설치되어 위반차량의 진입과 진출을 감지하고, 위반차량의 차종을 판별하며, 촬영장치의 촬영시기를 결정하는 트리거신호를 생성하는 차량감지장치에 관한 것이다.
하이패스 시스템은 고속도로와 같은 유로도로의 톨게이트를 통과할 때 요금을 자동결제하는 기술로서, 차량에 설치된 카드용 단말기와 하이패스 차로에 설치된 결제용 단말기 간의 무선통신을 통하여 요금을 결제한다.
종래에는 일부 운전자가 카드용 단말기에 하이패스 카드를 삽입하지 않거나, 하이패스 카드에 요금정산을 위한 금액을 충전하지 않아, 이를 단속하기 위한 발광부와 수광부가 구비된 투과형센서를 이용한 차량감지장치를 제공하였다.
선행기술로 기재된 특허문헌은 투과형센서를 이용한 차량감지장치에 관한 것으로서, 차로의 일측에 발광부를 설치하고, 차로의 타측에 수광부를 설치하여 위반차량을 감지하였다. 그러나 종래에는 아래와 같이 다양한 문제점이 존재한다.
종래에는 발광부와 수광부의 통신을 위하여 차로에 횡단 신호선을 설치해야 하고, 차로의 타측에 수광부를 설치하기 위한 아일랜드 또는 공간을 확보해야 하므로, 센서부의 유지보수 또는 설치가 어려운 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1975922호
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 조사부와 수광부가 일체형으로 제작된 반사형 타입의 센서를 이용하여 차량을 감지하고자 한다.
본 발명은 광빔을 복수의 세그먼트 구역으로 분할하여 차량과 연결된 견인고리의 감지가 가능한 차량감지장치를 제공하고자 한다.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량감지장치는, 차로의 일측에 설치되고, 조사부와 수광부가 일체형으로 제작되며, 광빔의 조사시점과 차량으로부터 반사되는 광빔의 수광시점 간의 시간차를 이용하여 차량을 감지하는 센서부(110)를 포함하여, 상기 센서부는 광빔을 복수의 세그먼트 구역으로 분할하여 차량과 연결된 견인고리의 감지가 가능한 반사형 타입인 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 차량패턴을 감지하기 위한 차량 감지영역, 견인고리패턴을 감지하기 위한 견인고리 감지영역 및 조사부나 수광부의 렌즈에 오염이 발생하였는지 판별하기 위한 오염 감지영역으로 구분된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서부는 설정된 시간동안에 오염 감지영역의 특정영역에서 감지신호가 발생하면 특정영역의 감지를 스킵하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서부를 고정시키는 함체(150) 및 상기 함체와 결합되어 센서부를 보호하는 보호부재(160)를 더 포함하고, 상기 보호부재는 센서부에서 부채꼴 형상의 광빔을 형성하기 위하여 센서부와 설정된 간격으로 이격된 상태에서 센서부를 하우징하고, 하부가 개방된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 조사부와 수광부가 일체형으로 제작된 반사형 타입의 센서를 이용하여 차량을 감지함으로써, 장치 간의 배선을 간결하게 설치할 수 있고, 아일랜드의 확보가 어렵거나 투과형 타입의 센서가 설치하기 어려운 환경에서도 쉽게 반사형 타입의 센서를 설치할 수 있으며, 센서부의 유지보수 또는 설치가 용이하다.
본 발명은 광빔을 복수의 세그먼트 구역으로 분할하여 차량과 연결된 견인고리의 감지가 가능하여 차량감지와 차종결정에 관한 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량감지시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 차량감지장치를 더욱 상세하게 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 센서부의 감지영역을 도시한 예이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차로에 인접하여 형성된 차량감지시스템을 도시한 것이다.
도 5는 차량감지장치의 외형을 도시한 예이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량감지시스템의 동작방법을 도시한 흐름도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량감지시스템을 도시한 블록도로서, 차량감지시스템(10)은 차량감지장치(100), 촬영장치(200) 및 통합제어장치(300)를 포함한다.
차량감지장치(100)는 하이패스 차로에 설치되어 차로에 진입과 진출하는 차량을 감지한다. 촬영장치(200)는 차량감지장치(100)로부터 차량의 감지를 알리는 트리거신호를 수신하면 차량을 촬영한다. 통합제어장치(300)는 차량감지장치(100)와 촬영장치(200)의 동작을 통합적으로 제어할 수 있다.
통합제어장치(300)는 차량감지장치(100)와 촬영장치(200)에서 생성된 데이터를 이용하여 차량정보를 생성할 수 있다. 차량정보는 통행료 정산을 위반한 차량에 관한 정보일 수 있다. 차량정보는 차량번호, 위반내용 또는 위반시기에 관한 정보를 포함할 수 있다. 위반내용은 카드용 단말기 미부착, 잔액부족, 잔액없음, 카드 미삽입, 카드 오삽입 또는 통신이상에 관한 내용일 수 있다.
도 2는 도 1의 차량감지장치를 더욱 상세하게 도시한 블록도로서, 차량감지장치(100)는 차로의 일측에 설치되고, 조사부와 수광부가 일체형으로 제작되며, 광빔의 조사시점과 차량으로부터 반사되는 광빔의 수광시점 간의 시간차를 이용하여 차량을 감지하는 센서부(110)를 포함한다. 센서부(110)는 태양광 또는 반사광의 영향을 최소화하기 위하여 광빔을 변조할 수 있다.
도 3은 도 2의 센서부의 감지영역을 도시한 예로서, 센서부(110)는 광빔을 복수의 세그먼트 구역으로 분할하여 차량과 연결된 견인고리의 감지가 가능한 반사형 타입이다. 센서부(110)는 부채꼴 형상으로 복수의 광빔을 형성할 수 있고, 부채꼴 형상의 레이저 커튼을 형성하기 위하여 설정된 제한각을 갖는다.
본 발명은 설정된 제한각이 너무 크면 감지동작에 대한 신호처리가 복잡할 수 있고, 너무 작으면 감지동작에 대한 정확도가 감소될 수 있으므로, 설정된 제한각을 형성할 수 있다. 설정된 제한각은 70 내지 130도이다. 도 3에서 도시된 제한각은 99도이다.
센서부(110)는 차량패턴을 감지하기 위한 차량 감지영역, 견인고리패턴을 감지하기 위한 견인고리 감지영역 및 조사부나 수광부의 렌즈에 오염이 발생하였는지 판별하기 위한 오염 감지영역으로 구분될 수 있다.
차량패턴은 차량에 대한 전반적인 형상에 관한 패턴일 수 있고, 차종별 외관의 형상을 나타내는 패턴일 수 있다. 견인고리패턴은 차량과 연결 가능한 견인고리의 형상에 관한 패턴일 수 있다. 각각의 감지영역은 각각의 패턴에 대응하여 고유의 영역을 가질 수 있고, 중복된 영역이 존재할 수 있다.
차량감지장치(100)는 차량 감지영역에서 차량패턴을 감지하고, 차량패턴이 감지되면 견인고리 감지영역에서 견인고리패턴의 존재유무를 판별하며, 판별결과에 기반하여 차량의 차종을 결정할 수 있다. 견인고리의 구분 목적은 한 대의 차량을 두 대의 차량으로 인식하기 위한 것이 아니며, 기존 1종 차량을 1종 및 4종으로 구분하여 요금징수를 하기 위한 것이다. 예를 들어 차량감지장치(100)는 견인고리 감지영역 이외에서 물체가 감지되지 않고, 견인고리 감지영역에서만 물체가 감지된 후, 다시 견인고리패턴이 발생하면 견인고리를 감지한 것으로 판별한다.
차량감지장치(100)는 차량 또는 견인고리를 감지하는 시기에 촬영장치(200)의 동작시기를 결정하는 트리거신호를 포함하는 감지데이터를 생성한다. 촬영장치(200)는 트리거신호에 기반하여 촬영동작을 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차로에 인접하여 형성된 차량감지시스템을 도시한 것으로서, 차량감지장치(100)는 제어부(190)를 더 포함한다. 센서부(110)는 제1 센서부(110-1)와 제2 센서부(110-2)를 포함할 수 있다. 촬영장치는 제1 촬영장치(200-1)와 제2 촬영장치(200-2)를 포함할 수 있다.
제1 센서부(110-1)는 차량의 진입시간을 감지할 수 있고, 제1 촬영장치(200-1)는 차량의 진입시간을 참조하여 차량의 후방을 촬영할 수 있다. 제2 센서부(110-2)는 차량의 진출시간을 감지할 수 있고, 제2 촬영장치(200-2)는 차량의 진출시간을 참조하여 차량의 전방을 촬영할 수 있다.
센서부(110)는 설정된 시간동안에 오염 감지영역의 특정영역에서 감지신호가 발생하면 특정영역의 감지신호가 차량감지의 오차로 작용될 수 있으므로, 특정영역의 감지를 스킵(skip)할 수 있다.
제어부(190)는 제1 센서부(110-1)의 특정영역에서 감지신호가 발생하면 특정영역의 면적을 연산하고, 면적이 기준값보다 미만이면 제1 센서부(110-1)와 제2 센서부(110-2)를 함께 구동시키고, 면적이 기준값보다 이상이면 제2 센서(11002)부만 구동시켜 차량의 진입과 진출 여부만을 판별할 수 있다. 면적에 관한 기준값은 제1 센서부(110-1) 또는 제2 센서부(110-2)가 정상적으로 감지동작을 할 수 있는지 판별하기 위한 기준이다.
차량감지장치(100)는 신호생성부(140)를 더 포함할 수 있다. 신호생성부(140)는 트리거신호를 생성할 수 있고, 센서부(110)의 오염정도가 기준값을 초과하면 센서부(110)의 유지보수를 위한 요청신호를 생성할 수 있다.
통합제어장치(300)는 트리거신호에 기반하여 차량을 촬영하는 촬영장치(200)의 촬영데이터와 차량감지장치(100)의 감지데이터를 이용하여 차량정보를 생성한다.
통합제어장치(300)는 차량감지장치의 감지데이터를 이용하여 차량에 관한 차량정보, 센서부의 동작제어를 위한 제어정보 및 센서부의 유지보수를 위한 알람정보 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. 제어정보 또는 알람정보는 신호생성부(140)의 요청신호에 기반하여 생성될 수 있다. 제어정보는 차량감지장치(100) 또는 촬영장치(200)의 동작제어를 위한 정보일 수 있고, 알람정보는 유지보수를 담당하는 담당자의 단말기에게 전송되는 정보일 수 있다.
도 5는 차량감지장치의 외형을 도시한 예로서, 통합제어장치(300)는 센서부(110)를 고정시키는 함체(150) 및 상기 함체(150)와 결합되어 센서부(110)를 보호하는 보호부재(160)를 더 포함할 수 있다.
보호부재(160)는 센서부(110)에서 부채꼴 형상의 광빔을 형성하기 위하여 센서부(110)와 설정된 간격으로 이격된 상태에서 센서부(110)를 하우징하고, 하부가 개방될 수 있다. 보호부재(160)는 장마철의 빗물 또는 겨울철의 염화칼슘 등 차량의 이동에 의해 발생하는 와류현상으로 인해 노면에 형성된 더러운 이물질이 센서부(110)의 렌즈에 묻힐 수 있으므로, 이러한 이물질의 침투를 방지하는 기능을 제공한다.
보호부재(160)의 하부가 개방된 이유는 액체 형태의 이물질이 고이지 않기 위한 것이고, 액체 형태의 이물질에 의한 차량감지의 영향을 최소화기 위해서이다. 보호부재(160)는 저온 및 온도 차이로 인한 이슬 맺힘 현상을 방지하기 위하여 센서부(110)의 양측과 상부 쪽을 가이드할 수 있다.
함체(150)는 아일랜드(island) 또는 갠트리(gantry) 타입일 수 있다. 차량감지장치(100)는 1단차로 하이패스 또는 2다차로 하이패스 등 다양한 형태로 구축할 수 있고, 이에 한정하지 않는다. 아일랜드는 통상적으로 교통섬이라고 불린다. 함체(150)는 제설용 염화칼슘의 살포에도 견딜 수 있는 부식방지 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어 함체(150)는 부식방지를 위한 SUS304로 제작된다.
센서부(110)는 일반 하이패스 차로에서 2세트로 구성되어 차량의 진입, 진출, 속도 또는 전후진여부를 감지할 수 있고, 유선 또는 무선으로 데이터 통신을 제공할 수 있다. 센서부(110)는 전용 나들목에서 1세트로 구성되어 설치될 수 있고, 교통섬에 설치할 수 없는 환경에서도 설치될 수 있어야 하며, 루프 감지지 등과 연동을 통해 차단기 통과차량의 진입과 진출을 감지할 수 있다.
센서부(110)는 건인고리를 감지하여 한 대의 차량이 두 대로 분리 감지되지 않도록 하고, 64광축을 대체할 수 있다. 견인고리는 트레일러 등 견인차량 고리 또는 벌크 화물차량의 상단연결고리일 수 있다.
차량감지장치(100)는 히터부(120)와 전원부(130)를 더 포함할 수 있다. 히터부는 함체(150)의 내부에 형성되고, 외부온도가 규정된 온도 이하로 내려가면 설비의 지장이 없도록 소정의 온도로 발열할 수 있다. 전원부(130)는 각각의 설비에 전원을 공급한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량감지시스템의 동작방법을 도시한 흐름도로서, 차량감지장치(100)는 차량 감시영역에서 차량패턴을 감지하고, 차량패턴이 감지되면 견인고리 감지영역에서 견인고리패턴을 감지하며, 견인고리패턴의 존재유무를 판별하여 차량의 차종을 결정하고, 촬영장치의 동작시기를 결정하는 트리거신호를 포함하는 감지데이터를 생성한다. 차량감지장치(100)는 견인고리패턴을 감지하면 차량을 4종으로 판별할 수 있고, 미감지하면 차량을 1종으로 판별할 수 있다.
10: 차량감지시스템 100: 차량감지장치
110: 센서부 110-1: 제1 센서부
110-2: 제2 센서부 120: 히터부
130: 전원부 140: 신호생성부
150: 함체 160: 보호부재
190: 제어부 200: 촬영장치
200-1: 제1 촬영장치 200-2: 제2 촬영장치
300: 통합제어장치

Claims (4)

  1. 차로의 일측에 설치되고, 조사부와 수광부가 일체형으로 제작되며, 광빔의 조사시점과 차량으로부터 반사되는 광빔의 수광시점 간의 시간차를 이용하여 차량을 감지하는 센서부(110)를 포함하여,
    상기 센서부는 광빔을 복수의 세그먼트 구역으로 분할하여 차량과 연결된 견인고리의 감지가 가능한 반사형 타입인 것을 특징으로 하는 차량감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 차량패턴을 감지하기 위한 차량 감지영역, 견인고리패턴을 감지하기 위한 견인고리 감지영역 및 조사부나 수광부의 렌즈에 오염이 발생하였는지 판별하기 위한 오염 감지영역으로 구분된 것을 특징으로 하는 차량감지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서부는 설정된 시간동안에 오염 감지영역의 특정영역에서 감지신호가 발생하면 특정영역의 감지를 스킵하는 것을 특징으로 하는 차량감지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부를 고정시키는 함체(150) 및 상기 함체와 결합되어 센서부를 보호하는 보호부재(160)를 더 포함하고,
    상기 보호부재는 센서부에서 부채꼴 형상의 광빔을 형성하기 위하여 센서부와 설정된 간격으로 이격된 상태에서 센서부를 하우징하고, 하부가 개방된 것을 특징으로 하는 차량감지장치.
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