KR860002210B1 - 차종 판별장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차종 판별장치

제1도는 버스와 트럭의 특징차이를 설명하기 위한 도면.

제2도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 블록도.

제3도는 그 동작을 설명하기 위한 타임도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(6) : 타이밍회로 (7) : 판별회로

(8) : 가산회로 (7a) (12a) (22a) (32a) (19a) : 상수회로

(9) : 비교회로 (10) (20) (30) (50) : 광전관장치

(40) : 디딤판장치 (11) : 돌출부검출회로

(21) : 간격검출회로 (31) : 차체하부형상 검지회로

(12) (22) (32) : 곱셈회로

본 발명은 유료도로 토을게이트 등에 있어서, 진입차량의 차종판별에 사용되는 차종판별장치에 관한 것이다.

유료도로는 일반적으로 보통차, 대형차, 특대차 등의 차종별로 통행요금이 다른 요금체계를 채택하고 있는 경우가 많다. 또, 고속도로 등과 같이 다구간의 유료도로에서는 이용구간마다 정해진 요금을 징수한다.

이와같은 유료도로시스템에서는 입구인터체인지의 입구게이트에서 입구인터체인지명이나 번호 및 입구 진입년월일, 시각 나아가서는 상기 분류에 따른 차종의차종코우드 등의 필요한 데이터를 기입한 통행권을 발행하고, 이것을 출구인터체인지의 출구게이트에서 수령하여 이 수령한 통행권의 상기 데이터를 처리장치의 판독기로 판독해서 출구인터체인지까지의 이용구간에 대응하는 차종별 요금을 구하고, 이것을 표시해서 집표원이 그 표시요금을 이용자로부터 징수하게 된다.

그러나, 유료도로업무는 주야를 통해서 행하지 않으면 안되며, 유료도로망도 확대일로에 있는 등 다수의 집표원도 필요하게 되는 것 등으로 인해서 유료도로의 인터체인지에 있어서의 출입구게이트의 무인하가 요망되고 있다.

종래의 유료도로시스템에 있어서의 입구의 무인화를 도모하는 방법으로 통행차량의 차동별, 예를들면 보통차, 대형차, 특대차 등의 종별을 자동 판별하여, 당해 차량에 상당하는 통행권을 발행하는 것이 고려되고 있다.

차종을 자동판별하는데는 통행차량의 차폭치 혹은 트레드(輪

)를 측정함으로서 가능하다. 이것은 각각 초음파 혹은 노면의 폭방향에 복수개의 디딤판스위치를 같은 간격으로 설치함으로서 실현가능하다.

그러나, 이 차폭치 혹은 트레드의 측정을 행해서 차종판별을 행하여도 일본국의 현행[소화 56(1981)년 11월 현재]의 차종구분에 의하면 판별불가능한 것이 나오고 있다.

예를들면 2축의 대형트럭과 대형버스의 구별이다. 즉, 2축의 대형트럭은 대형차, 대형버스는 특대차의 구분에 속하고, 요금이 다르지만 양자는 차폭도 트레드도 큰 차이가 없는 경우가 많아서 상술한 판별방식으로는 구별할 수 없다.

그래서, 이와같은 대형트럭과 대형버스와의 식별을 행하기 위해서 종래의 차종판별장치에서는 제1의 방법으로서 차량의 차체검출과 차축검출을 행하고, 제1도에 A로 표시한 바와같이 대형버스(BS)의 특징인 앞단부와 앞바퀴와의 거리(LB)과 트럭(T)의 앞단부와 앞바퀴와의 거리(LT)보다 길다는 점을 이용해서 첫째축으로부터 돌출길이를 검출해서 그 길이로부터 판별하는 방법, 제2의 방법으로 제1도에 B로 표시된 바와같이 운전대와 적재함과의 간격의 유무(트럭에는 있으나 버스에는 존재하지 않음)를 검출해서 잇으로 판별하는 방법, 제3의 방법으로서 제1도에 C로 나타낸 바와같이 옆에서 본 차체 하부이 요철(

)의 유무(트럭에는 있으나 버스에는 없다)고 판별하는 방법, 제4의 방법으로서 제1도에 D로 나타낸 바와같이 엔진의 위치(트럭의 경우는 하물적재의 목적상, 적재함면적을 크게 잡을 수 있도록 엔진의 위치는 앞부분이고, 버스는 승객의 승강등의 관계상, 엔진위치는 후부)로 판별하는 방법 등이 이용되고 있었다.

그러나, 이들 어느 방법도 다음과 같은 상황하에 있어서는 판별이 불가능해지므로, 확실한 방법이라고는 할 수 없다.

즉, 제1의 방법에서는 광로(光路)의 차폐상황에 의해 광학적으로 검출하기 때문에 차량이 정체하면 앞차의 후부가 돌출부 검출용의 광전관에 걸려서 판별할 수 없게 된다.

또 제2의 방법도 마찬가지로 광학적으로, 검출을 행하는 것으로서 이 운전석과 적재함과의 사이에 적재함의 덮개 등을 꾸려넣거나, 혹은 눈이 쌓였을 경우에는 이 간격이 없어져서, 빛의 통과가 없으므로 광전검출을 할 수가 없게 되어 판별할 수 없게 된다.

또 제3의 방법도 마찬가지로, 광학적으로 검출을 행하는 것으로서, 트럭의 하부에 눈이나 흙탕이 쌓였을 경우에는 트럭하부의 형상으로부터 얻어져야할 광로가 차단상태가 되므로, 버스와 구별이 되지않는다.

또 제4의 방법으로는 엔진의 위치를 측정하는데 소리 및 열을 검지하도록 하고 있으나, 차량의 정체시에는 전후의 차량으로부터의 영향을 받아서, 잘못 측정할 가능성이 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안해서 이루어진 것으로서, 차량통과로를 사이에 두고 대향하는 투수광기를 수직방향으로 복수쌍 쌓아올린 제1의 광전관장치와, 동 제1의 광전관장치의 설치위치와 대응하는 차량통과로에 매설되어 통과차량의 차륜의 답압작용폭에 따라서 전기저항을 변화시켜서 차량의 트레드를 검출하는 디딤판장치와, 상기 제1의 광전관장치로부터 통과차량 진행방향 전방의 소정위치에 설치되고 차량통과로를 사이에 둔 대향하는 투, 수광기를 갖춘 제2의 광전관장치와, 상기 디딤판장치의 제1축 통과신호를 개시신호로 하고, 상기 제1의 광전관장치의 상부수광기의 차광신호에 따라서 적재함의 유무를 검지하는 적재함 검출회로, 동 제1의 광전관장치의 하부수광기의 차광신호에 따라서 차체하부형상을 검지하는 차체하부형상 검출회로 및 제2의 광전관장치의 차광신호에 의해서 돌출부를 검지하는 돌출부 검출회로와, 동 각 회로 및 상기 디딤판장치에 접속하고, 각 출력신호에 따라서 차종판별신호를 출력하는 판별제어회로로 구성하고, 트럭과 버스에 있어서의 제1축으로부터의 돌출부길이의 차이 및 트럭에 있어서의 운전대와 적재함과의 사이의 간격 및 트럭에 있어서의 첫번째축과 두번째축과의 사이의 차체하부의 요철 등의 특징을 각각 독립된 광전관장치로 검출하고 이들의 검출결과를 종합적으로 판단함으로서 트럭과 버스를 복수개소의 형상의 차이점에 따른 판별을 행하여서 정확한 차종판별을 가능케하는 차종판별장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 대해서 제2도, 제3도를 참조하면서 설명한다.

제2도는 본 장치의 구성예를 나타낸 블록도이다. 도면중(10)은 돌출부 검출용의 광전관장치(20)은 운전대와 적재함과의 간격을 검지하는 광전관장치, (30)은 차체하부의 형상을 검지하는 광전관장치, (50)은 차량의 통과중을 검출하는 광전관장치이며, 이 광전관장치(50)는 차량통과로를 사이에 두고 대향하는 위치에 각각 복수의 투. 수광기를 높이방향으로 포개어 배설하여 이루어진 것이며, 쌍이 되는 투. 수광기는 노면에 대하여 평행인 광로를 개재해서 서로 대향시키고 있으며, 그 광로의 단속을 검출함으로서 차량통과로를 지나가는 차량측면의 정보를 검출한다.

(40)은 이 광전관장치(50)의 대향배설위치에 있어서의 차량통과로상에 부설된 트레드나 타이어폭 혹은 차축 등의 검출을 행하기 위한 디딤판장치이며, 여기서는 트레드와 차축의 검출을 위해서 사용된다. 디딤판장치(40)는 차량통과로의 횡단방향으로 거의 도로전체에 걸쳐서 부설되고, 차량통과로 중앙에서 분리된 예를들면 봉형상으로 길다란 1쌍의 저항접점을 하부접점으로 하여, 그 상부측에 평상시는 이간해서 배설된 가요성 띠형상의 상부접점과를 구성해서 차륜의 답압작용을 받으며 그 작용을 받은 부분의 상부접점이 저항접점에 접촉해서 저항치를 변화함으로서 그 저항치변화분으로부터 답압작용폭을 검지하도록 한 것이나, 디딤판장치로서는 그밖에 다수의 접점을 메트릭스형상으로 배설해서 접점의 동작패턴으로부터 정보는 얻는 것이나 도전 고무에 의한 접점구조를 사용하는 것 등이 있다.

상기 돌출부 검출용의 광전관장치(10)는 한쌍의 투. 수광기로 이루어지고, 상기 광전관장치(50)와는 다른 위치 예를 들면 광전관장치(50)로부터 통과차량 진행방향 전방의 소정위치에 차량통과로를 사이에 그고 투광기 및 수광기를 대치시켜서 설치되어 있고, 통과차량의 통과시에 그 광로가 차단됨으로서 차량의 앞단부로부터 후단부가 통과하는 동안, 검출출력(D₁)을 출력하는 것이다. (11)은 돌출부 검출회로이고, 후술하는 타이밍회로(6)로부터의 첫째축의 검지신호에 동기해서 광전관장치(10)의 검출출력(D₁)을 래치(유지)하고, 차광시(버스)는 논리레벨 "0", 비차광시(트럭)에는 논리레벨 "1"의 출력신호(X₁)를 출력한다.

상기 운전대와 적재함 사이의 간격검출용의 광전관장치(20)을 상기 광전관장치(50)의 최상단에 위치하는 1쌍의 투. 수광기가 이용된다. 이 최상단위치의 높이는 버스의 지붕보다 낮고 트럭의 운전대와 적재함 사이의 간격을 검지할 수 있는 높이로 하고 있는 것은 물론이다. (21)은 이 광전관장치(20)의 출력을 바탕으로 간격검출을 행하는 간격 검출회로이며, 타이밍회로(6)가 출력하는 첫째축의 타이밍에서 측정을 개시하고, 둘째축의 타이밍에서 종료해서 양 타이밍사이에서 간격검지를 행하고, 간격이 검지되었을때는 논리레벨 "1"를, 검지되지 않았을때는 논리레벨 "0"의 출력신호(X₂)를 출력한다.

상기 차체하부의 형상검지용의 광전관장치(30)는 상기 광전관장치(50)의 하부의 적당한 높이위치에 있는 투. 수광기를 1, 2쌍 이용하는 것으로서, (31)은 이 광전관장치(30)의 출력을 바탕으로 타이밍회로(6)에서 출력하는 차량의 첫째축의 검지타이밍으로부터 둘째축의 검지타이밍의 사이, 차체하부의 형상검지를 행하여 차체하부의 형상이 검지되었을 경우는 논리레벨 "1"을, 또 검지되지 않았을때는 논레레벨 "0"의 출력신호(41)를 출력하는 차체하부의 형상검지회로이다.

(41)은 디딤판장치(40)의 출력을 바탕으로 트레드길이 측정신호(TR)와 축검출출력인 축신호(AX)를 발생하는 축. 트레드길이측정회로이며, 디딤판장치(40)의 접점축력으로 축검출을, 또, 저항치(다접점형에서는 동작접점의 위치나 수)에 의해서 트레드길이를 측정한다.

(51)은 상기 광전관장치(50)의 수광기군의 출력을 받아서 차량이 통과중인 것을 검출해서 통과검출신호(P)를 출력하는 통과검출회로이며, 상기 타이밍회로(6)는 이 통과신호(P)를 받아서 동작하여 상기 축, 트레드길이 측정회로(41)에서 출력하는 축신호(AX)를 카운트하고, 첫번째의 카운트에 의해서 차량의 첫째축의 검지출력(AX₁)을, 그리고, 두번째의 카운트에 의해서 둘째축의 검지출력(AX₂)을 발생하는 것이다.

(7)은 축. 트레드길이 측정회로(41)에서 출력되는 트레드길이 측정신호(TR)를 받아서, 이 신호가 나타내는 트레드길이의 정보로부터 보통차인가 대형차 이상의 차종인가를 판별하는 차종구분 판별회로이며, 예를들면 보통차로 되는 차종의 트레드길이를 설정한 설정회로(7a)의 설정치(r)이상일때, 즉 대형차이상일때 버스와 트럭의 종별의 판별을 개시하도록 제어신호(G₁)를 출력하는 회로이다.

(12)는 상기 돌출부 검출회로(11)로부터의 출력(X₁)에 상수회로(12a)로 부터 인가되는 보정용의 상수(α₁)를 곱해서 출력하는 곱셈회로, (22)는 마찬가지로 상기 간격검출신호(X₂)에 상수회로(22a)로부터 인가되는 상수(α₂)를 곱해서 출력하는 곱셈회로, (32)는 상기 차체하부형상 검출신호(X₃)에 상수회로(32a)로부터 인가되는 보정용의 상수(α₃)로 곱하는 회로이다.

(8)은 이들 각 곱셈회로(12)(22)(32)로부터 인가되는 출력신호(X₁δ₁), (X₂δ₂), (X₃δ₃)를 가산하는 가산회로이며 그 출력(Y)은 Y=X₁α₁+ X₂α₂+ X₃α₃가 된다.

(9)는 판별회로(7)가 출력하는 제어신호(G₁)를 받아서 동작하고, 가산회로(8)의 출력을 비교하는 비교회로이며, 가산회로(8)로부터의 출력(Y)과 판별비교용의 상수를 출력하는 상수회로(9a)로부터의 상수(β)를 비교하고, Y

β일때 트럭식별신호를, 또, T<β인때 버스식별신호를 출력한다.

이와같은 구성의 본 장치의 작용에 대해서 제3도에 참조하면서 설명한다. 차량이 광전관장치(50)의 위치에 도달하면 그중 몇개의 투. 수광기의 광로가 차단되므로, 그 차단된 광로의 수광기에서 검출출력이 발생하여 통과검출회로(51)에 인가된다.이로 인하여 통과 검출회로(51)는 제3(a)도에 나타낸 바와같은 통과신호(D)를 광로차단기간중 발생시킨다.

한편, 돌출부 겸지용의 광전관장치((10)의 위치에 차량의 앞부분이 도달하면 이 광전관장치(10)는 제3(b)도에 나타낸 바와같이, 돌출부 검지신호(D₁)를 출력해서 돌출부 검출회로(11)에 인가한다.

또, 광전관장치(20)에 의해서 차량의 통과와 함께 차체하부의 검지가 이루어져서 차하체부형상의 검지신호(제3(d)도(D₃)), 가, 또, 광전관장치(20)에 의해서 운전대와 적재함사이의 간격검출이 이루어져서 제3(c)도와 같은 신호(D₂)가 출력된다.

차량의 전진이 진행되고, 첫째축의 차륜이 디딤판장치(40)를 담압하면 디딤판장치(40)는 그 담압에 의하여 동작해서 접점폐로에 따른 동작출력발생 및 저항치(단 저항접점형의 경우)의 변화가 생긴다. 이것에 의해서, 축. 트레드길이측정회로(41)는 접점동작시에 축검출출력인 축신호(AX)를 발생하고(제3(e)도) 타이밍회로(6)에 인가함과 동시에 저항치로부터 트레드길이를 검출해서 트레드길이 측정신호(TR)를 발생한다.

첫째축의 축신호(AX)를 받으면 타이밍회로(6)는 신호(AX₁)를 발생해서 이것을 돌출부 검출회로(11), 간격검출회로(21) 및 차체 하부형상 검지회로(31)에 인가한다.

이것에 의해서 각각의 회로(11)(21)(31)는 각각 대응하는 광전관장치(10)(20)(30)의 출력을 받고, 회로(11)에서는 입력을 유지하고, 다른회로(21)(31)에서는 개시신호가 입력되는 것을 유지해서 출력한다.

여기서 제3도를 참조해서 설명하면, 타임도표중 실선과 점선으로 나타낸 부분이 있으나, 이들중 실선은 트럭의 경우를 나타내고, 또 점선은 버스의 경우를 나타내고 있다.

따라서, 트럭의 경우 돌출부 검출회로(11)는 제3(f)도에 실선으로 나타낸 바와같은 출력을, 또 버스의 경우는 점선으로 나타낸 바와같은 출력을 발생하고, 그 출력은 곱셈회로(12)에 인가된다. 트럭의 경우에는 차량이 진행해서 운전대와 적재함의 부분이 광전관장치(50)의 위치에 오면 제3(c)도와 같은 검지신호가 광전관장치(20)에서 얻어지고, 그 개시신호가 입력되면 이것을 래치하는 간격검출회로(21)에 의해서 유지시로부터 통과신호(P)의 소멸까지의 사이, 제3(g)도와 같은 신호가 이 회로(21)로부터 곱셈회로(22)에 인가된다. 더욱 진행하면 적재함부분이 통과하게 되므로, 적재함 아래쪽이 버스와는 달라서 크게 비어 있는 부분이 있으므로 광전관장치(30)에 의해서 이것이 검출되고, 그 출력(제3(d)도)은 차체하부형상 검지회로(31)에 의해서 유지되어서 제3(h)도와 같은 출력이 곱셈회로(32)에 인가된다.

각 곱셈회로(12)(22)(32)의 상기 입력은 논리레벨로 인가한다. 따라서 각 곱셈회로(12)(22)(32)는 각각에 인가되는 보정용의 상수분을 각각의 입력에 곱한 다음에 가산회로(8)에 인가하여 가산된다.

여기서, 트레드길이측정신호(TR)가 입력된 판별회로(7)는 차량의 대형차 이상의 것인지의 여부를 이 트레드길이측정신호(TR)에 의해서 판별하고, 대형차 이상이면 제어신호(G₁)를 비교회로(S)에 인가해서 이 비료회로(9)를 작동시킨다.

따라서, 대형차 이상일때는 각 곱셈회로(12)(22)(31)의 출력의 가산치(Y)가 상수회로(9a)의 출력(β)과 비교되어서 그 비교결과에 따라 버스인지 트럭인지의 판별출력이 출력된다.

이 판별은 다음의 판별식에 따라서 행하여진다. 즉,

인 조건에서 버스, 트럭의 판별을 행한다. 여기서 판별에는 각 검출요소의 검출출력에 점수를 부여하고 그 합계점수를 하한치로 비교하는 방식을 채택하고 있으므로 α₁,α₂,α₃,β등의 상수를 적당하게 설정함으로서, 판별요소의 오검지에 따른 영향을 제거할 수 있어, 정밀도가 높은 버스/트럭의 판별을 행할수 있다.

예를들면 α₁=α₂=α₃=r, β=2r로 하면 하나의 판별요소의 오검지의 영향이 제거된다.

또한 판별은 하기 제1표에 따라서 행하여진다.

[제 1 표]

이것에 의해서 오판별하는 확률은, 각 판별요소의 오검지율을 P₁=P₂=P₃=a라고 하고, 오판별의 모우드가 전부 "1"

"0"(즉 트럭은 버스로 오검지하는)이라고 하면 제2표와 같다.

[제 2 표]

따라서 판별정밀도는 각 판별요소에 따른 단독판별정밀도(1-a)에 비해서 {1-(3a²-2a³)}까지 향상시킬 수가 있다.

여기서, a=3%로 하면(1-a)=97%이며 {1-(3a²-2a³)}=99.73%가 되어 더욱 향상하는 것을 알수 있다.

또한, 여기서는 판별요소가 3일 경우의 예를 표시하였으나, 판별요소가 그 이싱인 경우에도, 같은 방법으로 더욱 정밀도 높은 판별을 행할 수 있다.

또한, 일련의 동작은 차량통과신호(P)발생기간에만 행하여지고, 다음의 통과신호(P)의 발생시에는 새로히 상기 동작을 행한다.

이와같이 차량통과로를 사이에 두고 대항하는 투. 수광기를 수직방향으로 복수쌍 겹쳐진 제1의 광전관장치와, 동 제1의 광전관장치의 설치위치와 대응하는 이 차량통과로에 매설되어 통과차량의 차륜의 답압작용폭에 따라서 전기저항을 변화시켜 차량의 트레드를 검출하는 디딤판장치와 상기 제1의 광전관장치로부터 통과차량 진행방향 전방의 소정위치에 설치되어 차량통과로를 사이에 두고 대향하는 투. 수광기를 갖춘 제2의 광전관장치와, 상기 디딤판장치의 첫째축 통과신호를 개시신호로 하고, 상기 제1의 광전관장치의 상부수광기의 차광신호에 따라서 적재함의 유무를 검지하는 적재함 검출회로, 동 제1의 광전관장치의 하부수광기의 차광신호에 따라서 차체하부형상을 검지하는 차체부형상 검출회로 및 제2의 광전관장치의 차광신호에 의해서 돌출부를 검지하는 돌출부 검출회로와, 동 각 회로 및 상기 디딤판장치에 접속하여, 각 출력신호에 따라서 차종판별 신호를 출력하는 판별제어회로로 구성되고, 트럭과 버스에 있어서의 첫째축으로부터의 돌출부길이와 차이, 트럭에 있어서의 운전대와 적재함과의 간격, 차체하부의 요철등의 차체특징을 각각 검출해서 이들 검출결과의 합계점으로부터 버스인가 트럭인가의 판정을 하도록 하였으므로 판별요소가 다수가 되고, 또한 각각의 판별요소에는 오검출에 따른 정밀도 저하를 방지하기 위해서 보정치를 곱하여 합계점의 값에 오차에 대한 보상을 행하여서 이 보상분을 감안한 버스. 트럭의 하한치를 정해서 이것을 판정하므로 다소의 검출오차가 생겨도 정확한 판별을 할 수 있게 되는 등 뒤어난 특징을 가진 차종판별장치를 제공할 수가 있다.

Claims (1)

1. 차량통과로를 사이에 두고 대향하는 투. 수광기를 수직방향으로 복수쌍 겹쳐진 제1의 광전관장치와, 동 제1의 광전관장치의 설치위치에 대응하는 이 차량통과로에 매설되어 통과차량의 차륜의 답압작용폭에 따라서 전기저항을 변화시켜 차량의 트레드를 검출하는 디딤판장치와, 상기 제의 광전관장치로 부터 통과차량 진행방향 전방의 소정위치에 설치되어 차량통과로를 사이에 둔 대향하는 투. 수광기를 갖춘 제2의 광전관장치와, 상기 디딤판장치의 첫째축 통과신호를 개시신호로 하고, 상기 제1의 광전관장치의 상부수 광기의 차광신호에 따라서 적재함의 유무룰 검지하는 적재함 검출회로, 동 제1의 광전관장치의 하부수 광가의 차광신호에 따라서 차체하부형상을 검지하는 차체하부 형상 검출회로 및 제2의 광전관장치의 차광신호에 의해서 돌출부를 검지하는 돌출부 검출회로와, 동 각 회로 및 상기 디딤판장치에 접속되고, 각 출력신호에 따라서 차종판별신호를 출력하는 판별제어회로를 가진 것을 특징으로 하는 차종판별장치.

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