KR100494641B1 - On Board Equipment And Road Side Equipment for active DSRC - Google Patents
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Abstract
본 발명은 능동형 단거리 전용 무선통신망(Active DSRC; Active Dedicated Short Range Communication )에서의 다양한 부가 서비스를 동시에 가능케 하는 능동형 차량 탑재 단말기(OBE; On Board Equipment)와, 노변 기지국 장치(RSE; Road Side Equipment)에 관한 것으로, 이를 이용하여 교통정보 시스템(ITS)의 이용을 극대화하고자 하는 것이다. 즉, 본 발명은 기존의 수동적인 송수신 방식에서 벗어나 주파수 이용률을 극대화하고, 다양하고 많은 정보를 제공받을 수 있도록 하여 차량 운행시의 안전성 증가, 교통정보 이용에 따른 정체 구간감소 및 그에 따른 에너지 절약 효과, 버스 요금 및 통행료 징수가 용이하고, 신속한 지불방식, 한정된 도로 이용률 최대화, 신속한 생활정보의 이용 등을 가능하게 하여 부가가치를 창출할 수 있는 것이다. 예컨대, 본 발명을 이용하여 단거리 무선통신 버스시스템 (DBS; DSRC BUS SYSTEM)과 자동 요금 징수 체계 (ETC; Electronic Toll Collection )를 용이하게 구성할 수 있으며, 그 외에도 수십가지의 부가 기능을 서비스할 수 있다. The present invention provides an active vehicle terminal (OBE; On Board Equipment) and a roadside base station (RSE) for simultaneously enabling various additional services in an active DSRC (Active Dedicated Short Range Communication). The present invention intends to maximize the use of ITS. In other words, the present invention maximizes the frequency utilization rate, and can be provided with a variety of information from the conventional passive transmission and reception method to increase the safety when driving the vehicle, congestion section reduction according to traffic information use and energy saving effect accordingly In addition, it is easy to collect bus fares and tolls, and can create added value by enabling quick payment methods, maximizing limited road usage rates, and quick access to life information. For example, the present invention can easily configure a short distance wireless communication bus system (DBS; DSRC BUS SYSTEM) and automatic toll collection system (ETC; Electronic Toll Collection), and can service dozens of additional functions. have.
Description
본 발명은 지능형 교통정보시스템(ITS)에 사용되는 능동형 단거리 전용 무선통신망( Active DSRC ; Active Dedicated Short Range Communication )에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로변, 톨게이트, 또는 정류장 등에 마이크로 웨이브 고주파 노변 기지국 장치(RSE)를 설치하고 차량에는 송수신 차량 탑재 단말기(OBE)를 설치하여 차량 운행 도중 각종 정보를 송수신하여 다양한 서비스를 제공할 수 있는 능동형 단거리 전용 무선통신망의 차량 탑재 단말기(OBE; On Board Equipment) 및 노변 기지국 장치(RSE; Road Side Equipment)에 관한 것이다. The present invention relates to an Active Dedicated Short Range Communication (Active DSRC) used in an intelligent traffic information system (ITS). RSE) and a vehicle-mounted terminal (OBE) installed in the vehicle to transmit and receive various information while the vehicle is running, and provide on-board terminal (OBE; On Board Equipment) and roadsides of active short-range dedicated wireless communication network. RSE (Road Side Equipment).
일반적으로, 단거리 전용 무선통신(DSRC: Dedicated Short Range Communication)은 지능형 교통정보시스템(ITS: Intelligent Transport System)의 요소기술중 하나로서 도로변에 설치된 노변 기지국 장치(RSE: Road Side Equipment)와 차량에 탑재된 차량 탑재 단말기(OBE) 간에 단거리 통신 반경내에서 서로 무선통신하여 자동요금징수, 도로교통 안전정보 제공 등을 통해 첨단 도로 교통환경을 구축하고, 이를 통해 교통 효율화와 비용절감을 도모하는 시스템을 의미한다.In general, Dedicated Short Range Communication (DSRC) is one of the elements of the Intelligent Transport System (ITS), which is installed on roadside equipment (RSE) and vehicles installed on the roadside. It is a system that establishes a state-of-the-art road traffic environment through automatic communication between collected vehicle-mounted terminals (OBE) within a short-distance communication radius and provides automatic fare collection and road traffic safety information, thereby promoting traffic efficiency and cost reduction. do.
그런데 종래의 운영중인 톨게이트 요금징수 시스템은 수동(passive) 방식으로 단방향 통신만이 가능하여 톨게이트에서 통행료 과금 서비스만 가능하고 사용 주파수 대역도 30MHz로 큰 편이며, 도로 운행도중 교통 정보 입수가 불가능하고, 고속도로를 이탈하여 시내 진입 시 전혀 서비스가 불가능하며, 국가 표준에도 맞지 않는 문제점이 있다. 또한 일부 시험중인 버스 정류장 안내 시스템은 실시간 정보가 아니고, 또 그 정보가 버스 운행에 관한 것으로 제한되었다. 그리고 버스 요금 징수 체계 역시 불량 신용자의 색출이 불가능하며, 종래의 기술은 요금 징수 외에는 다른 기능이 없다.However, the conventional toll gate toll collection system is capable of only one-way communication in a passive manner, and only toll charge service is possible at the toll gate, and the frequency band used is 30 MHz, and traffic information cannot be obtained while driving. There is a problem that the service is not possible at all when entering the city by leaving the highway, and does not meet national standards. In addition, some bus stop guidance systems under test are not real-time information, and the information is limited to bus operations. And bus fare collection system is also impossible to find out the bad credit, the conventional technology has no function other than toll collection.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 서비스를 동시에 제공할 수 있는 능동형 단거리 전용 무선통신망의 차량 탑재 단말기 및 노변 기지국 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle-mounted terminal and a roadside base station apparatus of an active short-range dedicated wireless communication network capable of simultaneously providing various services in order to solve the problems of the prior art.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 카드회사 서버와 연결되고 다양한 교통정보들을 제공하는 센터서버를 갖는, 능동형 단거리 전용 무선통신망(DSRC)을 이용한 지능형 교통정보 시스템(ITS)에 있어서, 상기 센터서버와 통신하기 위한 마이크로 프로세서부와, 디지털 데이터를 엔코딩하여 아날로그신호로 변환하고 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 디코딩하는 코덱부, 코딩된 신호를 변조하거나 변조된 신호를 복조하는 변복조부, 변조신호를 고주파 무선신호로 변환하여 안테나를 통해 공중으로 방사하거나 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 저주파신호로 변환하는 무선모듈, 차량식별신호를 안테나를 통해 단말기와 송수신하기 위한 차량식별 신호기로 구성되고 다수의 도로망 상에 소정 간격으로 설치되는 노변 기지국 장치;와 상기 노변 기지국 장치와 통신하기 위한 차량식별 신호기와, 카드 단말기, 승객용 안내기, 운전자 표시판, 및 탑승객이 요금을 카드로 지불할 경우 상기 카드 단말기를 통해 카드정보를 입력받아 상기 노변 기지국측으로 전송하고, 상기 노변 기지국측으로부터 수신한 각종 정보를 분석하여 상기 승객용 안내기와 상기 운전자 표시판에 표시하도록 제어하는 마이크로프로세서부로 구성되고 차량에 탑재되는 차량 탑재 단말기를 구비하여 다양한 DSRC 서비스를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the apparatus of the present invention is an intelligent traffic information system (ITS) using an active short-range dedicated wireless communication network (DSRC) having a center server connected with a card company server and providing various traffic information. And a microprocessor unit for communicating with the center server, a codec unit for encoding and converting digital data into an analog signal, and converting and decoding the analog signal into digital data, and a modulation and demodulation unit for modulating the coded signal or demodulating the modulated signal. It consists of a radio module that converts a modulated signal into a high frequency radio signal and radiates it into the air through an antenna or converts a high frequency signal received through an antenna into a low frequency signal, and a vehicle identification signal for transmitting and receiving a vehicle identification signal to and from a terminal through an antenna. Bases installed at predetermined intervals on a plurality of road networks And a vehicle identification signal for communicating with the roadside base station apparatus, a card terminal, a passenger guide, a driver's display board, and a passenger to receive card information through the card terminal when the passenger pays a card. It is possible to provide a variety of DSRC services by having a vehicle-mounted terminal, which is composed of a microprocessor unit which transmits and analyzes various information received from the roadside base station side and displays the information on the passenger guide and the driver display panel. It is characterized by being.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 차량 탑재 단말기(OBE)와 노변 기지국 장치(RSE)로는 무수히 많은 서비스를 제공할 수 있는데, 이중에서 한 예를 들어 설명을 한다. 본 발명을 이용하여 버스 안내 정보 시스템(DBS: DSRC BUS SYSTEM)을 구축할 수 있는 데, 버스 안내 정보 시스템(DBS)은 승객이 버스에 승차할 경우에 버스요금을 카드를 이용하여 지불할 수 있게 한다. 즉, DBS에서는 차량 탑재 단말기(OBE)가 승객의 카드를 읽어 자동 과금 신호를 노변 기지국 장치(RSE)를 거쳐 센터서버를 경유하여 카드사로 직접 전송하고, 카드사는 이에 따라 은행으로 자동 납부가 되도록 하여 버스요금을 처리하는 매우 편리한 과금 체계를 구축할 수 있다. 또한 센터서버로부터 각종 교통 정보, 교통 지체의 형태, 사고의 유무, 지연정보, 일기, 뉴스 등의 다양한 정보를 승객들이 승객 전용 각종 표시기(VMS)를 통하여 제공받게 되며, 운전자 역시 운전자 단말기를 통하여 유사한 정보의 수신은 물론, 송신도 가능케 되어 있다. 또 승객의 요금 지불 시, 센터 서버로부터 수신되는 블랙 리스트(BL: Black list)를 자동으로 점검하여 신용 불량자를 색출할 수 있다. 이러한 본 발명의 시스템은 교통관리 센터와 연계되어 시내버스(혹은 고속버스)의 운행 정보, 노선 및 교통 흐름을 실시간 파악하여 식별장치가 부착된 각각의 정류장에서 운행정보를 파악할 수 있도록 되어 있고, 이외에도 DSRC 망을 이용하여 매우 다양한 형태의 서비스가 가능하다. First, the in-vehicle terminal OBE and the roadside base station apparatus RSE of the present invention can provide a myriad of services, one example of which will be described. By using the present invention it is possible to build a bus information system (DBS: DSRC BUS SYSTEM), the bus information system (DBS) is to allow the passenger to pay the bus fare using the card when boarding the bus do. That is, in DBS, the on-vehicle terminal OBE reads the passenger's card and transmits the automatic charging signal directly to the card company through the roadside base station device (RSE) via the center server. It is possible to establish a very convenient billing system that handles bus fares. In addition, passengers are provided with various information such as traffic information, types of traffic delays, accidents, delay information, diary, news, etc. from the center server. It is possible not only to receive information but also to transmit it. In addition, when paying the passenger's fare, it is possible to automatically check the black list (BL) received from the center server to find out the bad credit. The system of the present invention is connected with a traffic management center to grasp operation information, routes and traffic flows of city buses (or express buses) in real time so that the operation information can be grasped at each stop where an identification device is attached. A wide variety of services are available using the DSRC network.
도 1은 본 발명이 적용되는 능동형 단거리 전용 무선통신망 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an active short-range dedicated wireless communication network system to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 능동형 단거리 전용 무선통신망 시스템(DSRC)은 차량(1)에 탑재되는 차량 탑재 단말기(10-1~10-M)와, 도로변(2)에 일정 간격으로 설치되는 노변 기지국장치(20-1~20-N), 그리고 노변 기지국장치(20-1~20-N)와 전용망을 통해 연결되는 센터서버(30), 센터서버(30)와 연결되는 카드회사 시스템(40) 등으로 구성된다.Referring to FIG. 1, an active short-range dedicated wireless communication network system (DSRC) includes vehicle-mounted terminals 10-1 to 10 -M mounted on a vehicle 1, and a roadside base station apparatus installed at regular intervals on a roadside 2. 20-1 to 20-N, and a center server 30 connected to a roadside base station apparatus 20-1 to 20-N and a dedicated network, and a card company system 40 connected to the center server 30. It consists of.
또한 센터서버(30)로는 A, B, ~ Z 과 같이 외부 정보 제공처로부터의 일기예보, 교통 정보, 인터넷 정보 등 많은 정보를 포함하는 신호들이 입력되고, 이 신호들은 노변에 설치된 노변 기지국 장치(20-1~20-N)들에 전송되어 안테나를 통해 공중으로 방사되고, 각 차량(1)에 탑재되어 있는 차량 탑재 단말기(10-1~10-N)들은 노변 기지국 장치(20-1~20-N)가 설치된 지역을 통과하면서 공중을 통해 방사된 무선신호를 수신한다. 차량 탑재 단말기(10-1~10-N)들은 수신된 신호를 디코딩하여 각종 정보를 디스플레이하고, 필요에 따라 원하는 정보를 선택하여 요구하고 이를 수신하여 표시할 수도 있다. 또한 승객 탑승시에 카드 정보를 입력하여 버스요금의 지불을 처리하거나 차량이 톨게이트를 통과할 경우에 통행요금의 자동 과금도 가능케 한다.In addition, the center server 30 receives a signal including a lot of information such as weather forecasts, traffic information, Internet information from an external information provider, such as A, B, ~ Z, these signals are roadside base station apparatus 20 installed on the roadside On-vehicle terminals 10-1 to 10 -N transmitted to -1 to 20 -N and radiated to the air through an antenna, and mounted on each vehicle 1, are roadside base station apparatuses 20-1 to 20. -N) receives radio signals radiated through the air while passing through the area where it is installed. The in-vehicle terminals 10-1 to 10 -N may display various types of information by decoding the received signal, and may select and request and display desired information as necessary. In addition, card information can be entered at the time of passenger boarding to handle the payment of the bus fare or to automatically charge the toll when the vehicle passes through the toll gate.
예컨대, 본 발명에 따른 장치를 버스에 적용할 경우에는 차량 탑재 단말기(10-1~10-N)에 카드 단말기들을 각각 설치한 후 승객들이 카드를 가까이 하여 과금신호를 카드회사 서버(40)로 보내 이를 처리할 수 있고, 승객을 위한 다량의 정보를 승객용 안내기(VMS: Variable Message Sign)에 표시할 수 있으며, 운전자측의 표시기에는 시스템의 동작을 감시하고 신용 불량자를 색출하기 위한 정보를 표시할 수 있다.For example, when the device according to the present invention is applied to a bus, the card terminals are installed in the in-vehicle terminals 10-1 to 10 -N, respectively, and passengers approach the card to send the charging signal to the card company server 40. Can send and process this information, and a large amount of information for passengers can be displayed in the Variable Message Sign (VMS), and the indicators on the driver's side can be used to monitor the operation of the system and to find creditors. can do.
도 2는 도 1에 도시된 노변 기지국장치의 세부 구성을 도시한 블럭도이고, 도 3은 도 1에 도시된 차량 탑재 단말기의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a roadside base station apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a vehicle-mounted terminal shown in FIG.
도 2를 참조하면, 노변 기지국 장치(20-1)는 센터서버(30)와 통신하기 위한 마이크로 프로세서부(MPU: 21)와, 디지털 데이터를 엔코딩하여 아날로그 신호로 변환하고 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 디코딩하는 코덱부(CODEC: 22), 코딩된 신호를 변조하거나 변조된 신호를 복조하는 변복조부(MOD/DEMOD: 23), 변조신호를 고주파 무선신호로 변환하여 안테나(26)를 통해 공중으로 방사하고 안테나(26)를 통해 수신된 고주파신호를 저주파신호로 변환하는 무선모듈(RF: 24), 차량식별신호를 차량식별센서(27)와 안테나(26)를 통해 차량(1)과 차량 탑재 단말기(10-1~10-N)와 송수신하기 위한 차량식별신호기(25)로 구성되어 센터서버(30)에서 전송된 신호를 마이크로 프로세서(21)에 입력하여 S/W를 이용하여 다음 표 1과 같은 기능들이 가능하도록 구성하고, 국가 표준에 맞도록 되어 있다. 여기서, 차량식별신호기(25)는 차량식별센서(27)를 통해 차종정보를 입수하고(예, 레이저광선 등), 서비스용 데이터신호는 무선모듈(24)을 통해 단말기측으로 전송한다.Referring to FIG. 2, the roadside base station apparatus 20-1 encodes digital data into a microprocessor unit (MPU) 21 for communicating with the center server 30, converts the digital data into an analog signal, and converts the analog signal into digital data. Codec unit 22 for converting and decoding the signal, Modulation / demodulation unit (MOD / DEMOD) 23 for modulating the coded signal or demodulating the modulated signal, and converting the modulated signal into a high frequency radio signal to convert the air through an antenna 26. A radio module (RF) 24 for emitting a high frequency signal received through the antenna 26 to a low frequency signal, and a vehicle identification signal through the vehicle identification sensor 27 and the antenna 26 and the vehicle 1 and the vehicle. It consists of a vehicle identification signal 25 for transmitting and receiving with the on-board terminals (10-1 ~ 10-N) and input the signal transmitted from the center server 30 to the microprocessor 21 using the S / W Configure features such as 1 to enable national standards There is so. Here, the vehicle identification signal 25 obtains vehicle model information through the vehicle identification sensor 27 (eg, laser beam, etc.), and transmits the service data signal to the terminal through the wireless module 24.
또한 안테나(26)는 저부엽 특성을 구성하여 복사함으로써 차량 본 노선외 좌,우 타노선 차량에는 신호가 전달되지 않게 함으로써 다른 노선의 차량과 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다.In addition, the antenna 26 is configured to copy the low side lobe characteristics, thereby preventing the signal from being transmitted to the vehicle left and right outside the vehicle main line, thereby preventing interference with vehicles on other routes.
즉, 본 발명에 따른 장치는 교통정보 분석, 가공, 블랙 리스트(Black List) 운영, 차고지 출입차량 관리 및 거래내역 통합관리, 뉴스 및 광고 관리기능과; 센터서버(30)로부터 받은 각종 DATA 보관 및 차량 탑재 단말기(OBE)로 전송하고, 차량 탑재 단말기(OBE)로부터 받은 각종 DATA를 보관 및 서버로 전송하며, 센터서버(30) 및 차량 탑재 단말기(OBE)로부터 받은 DATA를 정류장 승객용 단말기로 전송하는 기능과; 노변 기지국장치(RSE)로부터 받은 각종 DATA를 승객 및 운전자 단말기로 전송하고, 운전자 단말기로부터 받은 각종 DATA를 보관 및 노변 기지국장치(RSE)로 전송하는 기능; 승객 버스 카드 정보 입수 및 차량 탑재 단말기(OBE)로 카드 정보를 전송하고 차량 탑재 단말기(OBE)로부터 받은 각종 DATA를 승객 및 운전자 단말기로 전송하는 기능; 전광판 또는 LCD로서 카드 단말기로부터 받은 각종 DATA를 표시(DISPLAY)하는 기능; 키오스크 및 각종 전광판으로서 DSRC 통신으로부터 수신한 각종 DATA 및 자체 정보를 표시(DISPLAY)하는 기능; 그리고 DSRC 통신 및 카드 단말기로부터 수신한 각종 DATA를 수신하고 도로 교통 상황 긴급자료를 센터서버(30)로 통신하는 기능 등을 처리할 수 있다.That is, the apparatus according to the present invention includes traffic information analysis, processing, black list operation, garage access vehicle management and transaction history integrated management, news and advertisement management functions; It stores various data received from the center server 30 and transmits it to the vehicle-mounted terminal OBE, transmits various data received from the vehicle-mounted terminal OBE to the storage and server, the center server 30 and the vehicle-mounted terminal OBE. Transmitting the data received from the terminal to the terminal for passengers in the stop; Transmitting various data received from the roadside base station apparatus (RSE) to the passenger and driver terminals, and transmitting various data received from the driver terminal to the storage and roadside base station apparatus (RSE); Obtaining passenger bus card information and transmitting card information to an on-board terminal (OBE) and transmitting various data received from the on-board terminal (OBE) to passengers and driver terminals; A function of displaying various data received from a card terminal as an electronic display panel or an LCD; A function of displaying various data and self information received from DSRC communication as a kiosk and various electronic displays; And it can receive a variety of data received from the DSRC communication and card terminal, and the function to communicate the road traffic situation emergency data to the center server 30 and the like.
도 3을 참조하면, 차량 탑재 단말기(10-1)는 노변 기지국 장치(20-1)와 통신하기 위한 무선 송수신 차량 단말기(11)와, 카드단말기(14), 승객용 안내기(15), 운전자 표시판(16) 등으로 구성되어 탑승객이 요금을 카드로 지불할 경우 카드 단말기(14)를 통해 카드정보를 입력받아 노변 기지국 장치(20-1)측으로 전송하고, 노변 기지국 장치(20-1)측으로부터 수신한 각종 정보를 승객용 안내기(15)와 운전자 표시판(16)에 표시한다.Referring to FIG. 3, the on-vehicle terminal 10-1 includes a radio transceiver vehicle terminal 11 for communicating with a roadside base station apparatus 20-1, a card terminal 14, a passenger guide 15, and a driver. When the passenger pays the fare with the card, the display board 16 is used to receive card information through the card terminal 14 and transmit the card information to the roadside base station apparatus 20-1, and the roadside base station apparatus 20-1 side. Various information received from the display is displayed on the passenger guide 15 and the driver display panel 16.
여기서, 승용차나 트럭과 같이 버스가 아닌 차량은 도 3의 구성에서 승객용 안내기(15), 카드 단말기(14), 운전자 감지 표지판(16) 등 구성요소의 전부 또는 일부를 생략할 수 있어 고속도로 톨게이트 통과시에는 무선으로 고속으로 기지국 장비에 무선전송하여 요금을 자동으로 과금할 수 있다.Here, a vehicle that is not a bus such as a passenger car or a truck may omit all or a part of components such as a passenger guide 15, a card terminal 14, and a driver detection sign 16 in the configuration of FIG. When passing, wireless charges can be automatically charged by wireless transmission to base station equipment at high speed.
무선 송수신 차량 단말기(11)는 RF 변복조부(12)와 마이크로프로세서(13)로 구성되는데, RF 변복조부(12)는 RF 송수신 앰프, 업 컨버터, 다운 컨버터, 오실레이터, 믹서, 필터, 다이플렉서와 스위치, 모듈레이터, 디모듈레이터 등을 단일 칩화한 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 구현되어 있다. 그리고 마이크로프로세서부(13)는 마이크로프로세서와 아날로그-디지털변환기(AD Converter), 디지털 아날로그 변환기(DA Converter) 엔코더(Encoder), 디코더(Decoder), 각종 정보 S/W, 입출력포트 등을 포함하여 구성할 수도 있다.The wireless transmit / receive vehicle terminal 11 includes an RF modulator 12 and a microprocessor 13. The RF modulator 12 includes an RF transceiver amplifier, an up converter, a down converter, an oscillator, a mixer, a filter, and a diplexer. It is implemented with MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) that single-chips switch, modulator, demodulator and so on. The microprocessor unit 13 includes a microprocessor, an analog-to-digital converter (AD converter), a digital-to-analog converter (DA converter) encoder, a decoder, various information software, input / output ports, and the like. You may.
그리고 본 발명을 자동 요금 징수 체계(ETC)에 적용할 경우에 안테나는 인접 타 노선차량에는 신호가 전송되지 않도록 구성하는 것이 바람직하고, 차량 식별 센서로 차종을 식별하여 식별 정보 인출기를 통하여 마이크로 프로세서에 입력시킨다. 이에 따라 차종에 따른 차등화된 과금 정보를 송출할 수 있다.In addition, when the present invention is applied to an automatic toll collection system (ETC), the antenna is preferably configured so that a signal is not transmitted to another adjacent vehicle, and the vehicle identification sensor identifies the vehicle type to the microprocessor through the identification information dispenser. Enter it. Accordingly, the differential charging information according to the vehicle model can be sent.
차량 탑재 단말기들(10-1~10-N)은 단말기의 크기를 작게 하기 위해 MMIC (송신용 고주파 증폭기, 업다운 컨버터(UP/DOWN Converter), 변조기(Modulator), 복조기(Demodulator) 등을 단일칩으로 집적화하여 크기의 최소화할 수 있다)를 적용하고, 마이크로 프로세서부는 아날로그 디지털 변환기(AD Converter) 디지털 아날로그 변환기(DA Converter), 및 연산장치 등을 포함하여 많은 정보를 송신하고 수신한다. 또한 본 발명을 버스에 적용할 경우에는 카드 단말기(14)를 마이크로프로세서부(13)에 연결하여 승차 시 카드단말기(14)에 카드를 가까이 하면 승차요금 과금신호를 송출하게 하고, 승객에게 정보 광고 등을 보게 하는 승객용 안내기(15)와 운전자 표시기(16) 등을 연결하여 운전자에게 불량 사용자의 카드 식별 정보 등을 제공한다.In-vehicle terminals 10-1 to 10-N use a single chip such as a high frequency amplifier for transmission, an up / down converter, a modulator, and a demodulator to reduce the size of the terminal. Can be integrated to minimize the size), and the microprocessor unit transmits and receives a lot of information including an analog-to-digital converter (AD converter), a digital-to-analog converter (DA converter), and a computing device. In addition, when the present invention is applied to the bus, the card terminal 14 is connected to the microprocessor unit 13 when the card is brought close to the card terminal 14 during the ride, and the boarding fee charge signal is sent out, and the information advertisement to the passengers. By connecting the passenger guide 15, the driver indicator 16, and the like to see the back to provide the driver card identification information and the like of the bad user.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작을 센터 서버로부터 차량 탑재 단말기로 신호가 전달되는 순방향 경로와, 차량 탑재 단말기로부터 센터 서버로 전달되는 역방향 경로로 구분하여 설명하기로 한다.Next, the operation of the apparatus according to the present invention configured as described above will be described by dividing the forward path from which the signal is transmitted from the center server to the in-vehicle terminal and the reverse path from the on-vehicle terminal to the center server.
1. 순방향 경로1. Forward Path
센터 서버(30)로부터 전달되는 정보는 노변 기지국 장치(20-1)의 마이크로 프로세서부(21)가 수신한 후 디지털 신호를 코덱부(22)를 거쳐 부호화한 후 변복조부(23)에서 변조되어 무선모듈(24)에서 업 컨버트되어 고주파 증폭된 후 안테나(26)를 통해 공중으로 방사된다.The information transmitted from the center server 30 is received by the microprocessor unit 21 of the roadside base station apparatus 20-1 and then encoded by the codec unit 22, and then modulated by the modulation and demodulation unit 23. Up-converted by the radio module 24 is amplified high frequency and then radiated to the air through the antenna 26.
차량 탑재 단말기(10-1)는 안테나(17)를 통해 고주파 무선신호를 수신한 후 MMIC칩(12)에서 다운 컨버팅 및 복조함과 아울러 디코딩하고, 마이크로 프로세서부(13)는 노변 기지국(20-1~20-N)으로부터 수신된 데이터를 해석하여 단말기 지시기에 나타내거나 또는 승객용 안내기(15)로 전달하여 정보를 표시한다. 이때 운전자 정보이면 운전자 표시판(16)에 표시하여 운전자가 정보를 알 수 있게 한다. 이와 같이 순방향 경로를 통해 전달되는 정보는 본 발명이 응용되는 차량 또는 서비스 분야에 따라 매우 다양하다.The on-vehicle terminal 10-1 receives the high frequency radio signal through the antenna 17, down-converts and demodulates and decodes the MMIC chip 12, and the microprocessor unit 13 performs the roadside base station 20-. Data received from 1-20-N) are interpreted and displayed on the terminal indicator or transmitted to the passenger guide 15 to display information. In this case, the driver information is displayed on the driver display panel 16 so that the driver can know the information. As described above, the information transmitted through the forward path varies greatly depending on the vehicle or service field to which the present invention is applied.
또한 기지국 차량식별신호기(25)는 레이저광 등의 별도 신호를 센서(27) 등으로 차량(1)으로 보내 차량(1)으로부터 반사되어 오는 신호를 수신한 후 차량의 형태를 감지하여 차종을 식별하게 하는 신호를 기지국 마이크로프로세서(21)에 보내어 분석할 수 있도록 한다.In addition, the base station vehicle identification signal 25 receives a signal reflected from the vehicle 1 by sending a separate signal such as a laser beam to the vehicle 1 through a sensor 27 or the like, and then detects the shape of the vehicle to identify the vehicle model. This signal is sent to the base station microprocessor 21 for analysis.
2. 역방향 경로2. Reverse path
카드 단말기(14)로 입력된 카드정보나 운전자 혹은 승객이 요청한 조작(선택)정보, 또는 승용차의 경우 과금정보등 여러 정보들은 마이크로프로세서부(13)에서 소정 포맷의 패킷으로 형성되어 RF변복조부(12)를 거쳐 공중으로 방사하여 노변 기지국으로 전송된다.Various information such as card information input to the card terminal 14, operation (selection) information requested by the driver or passenger, or billing information in the case of a passenger car is formed in a packet of a predetermined format in the microprocessor unit 13 so that the RF demodulation unit ( 12) is radiated to the air and transmitted to the roadside base station.
차량이 통과하는 지점을 관할하는 노변 기지국 장치(20-1)는 차량 탑재 단말기(10-1)로부터 송신된 무선신호를 수신하여 고주파 저잡음 증폭기(LNA)에서 증폭한 후 무선모듈(24)에서 다운 컨버팅하고, 이어 변복조부(23)에서 복조하고 코덱부(22)에서 디코딩한 후 마이크로 프로세서(21)로 전달된다. 마이크로 프로세서(21)는 디코딩된 데이터 정보들을 입력받아 전용망을 통해 센터 서버(30)로 전달한다.The roadside base station apparatus 20-1, which controls the vehicle passing point, receives the radio signal transmitted from the vehicle-mounted terminal 10-1, amplifies it in a high frequency low noise amplifier (LNA), and then downloads the radio signal from the radio module 24. After the conversion, the demodulation unit 23 demodulates and decodes the codec unit 22 and transfers the result to the microprocessor 21. The microprocessor 21 receives the decoded data information and transmits the decoded data information to the center server 30 through a dedicated network.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 차량 탑재 단말기와 노변 기지국 장치를 자동요금징수(ETC) 시스템에 적용할 경우에는 기존의 톨게이트 요금징수 체제에 비하여 사용 주파수 대역 10MHz 이하 능동형 차량 탑재 단말기(OBE)와 노변 기지국 장치(RSE)를 제공할 수 있고, 이에 따라 능동의 양방향 통신이 가능케 하여 획기적으로 많은 서비스를 고속도로, 지방도로, 시내 어디서나 가능케 하며, 주파수 이용률을 높일 수 있다. As described above, when the in-vehicle terminal and the roadside base station apparatus of the present invention are applied to an automatic tolling (ETC) system, an active in-vehicle terminal (OBE) and a frequency band of 10 MHz or less are used as compared to the existing toll gate tolling system. A roadside base station device (RSE) can be provided, thereby enabling active two-way communication, which can significantly enable many services anywhere on the highway, in rural roads, in the city, and increase the frequency utilization rate.
또 다른 예로, 본 발명이 적용된 버스 시스템(즉, DSRC 기술을 적용한 DBS)의 경우에는 기존의 단순 요금징수 기능 외에 불량자를 색출할 수 있고, 다양한 정보를 승객에게 제공할 수 있으며, 운전자에 각종 운행정보를 제공하며, 교통관리센터와 연계된 각종 정보 제공 등을 통하여 매우 다양한 부가 서비스를 제공할 수 있다.As another example, in the case of a bus system to which the present invention is applied (that is, DBS using DSRC technology), it is possible to search for a bad person in addition to the existing simple fare collection function, provide various information to the passenger, and provide various kinds of driving to the driver. Information can be provided, and a variety of additional services can be provided through various information provided in connection with the traffic management center.
위의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과하며 본 발명은 다양하게 변형하여 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 장치들은 송수신 주파수를 단일 주파수로 운영하도록 구성되거나 송,수신 주파수를 다르게 하도록 구성될 수도 있고, 서비스 종류역시 서비스의 목적에 따라 DSRC의 전술된 기능 중 일부를 조합하여 서비스할 수 있다.The above description is only one embodiment of the present invention and the present invention can be implemented in various modifications. That is, the apparatuses of the present invention may be configured to operate the transmission and reception frequency as a single frequency, or may be configured to vary the transmission and reception frequencies, and may also serve some combination of the above-described functions of the DSRC according to the purpose of the service. have.
도 1은 본 발명에 따른 능동형 단거리 전용 무선통신망 시스템의 구성을 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the configuration of an active short-range dedicated wireless communication network system according to the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 노변 기지국 장치의 세부 구성을 도시한 블럭도,2 is a block diagram showing a detailed configuration of a roadside base station apparatus shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 차량 탑재 단말기의 세부 구성을 도시한 블럭도.3 is a block diagram showing a detailed configuration of the on-vehicle terminal shown in FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1: 차량 2: 노변1: vehicle 2: roadside
10-1~10-M: 차량 탑재 단말기 20-1~20-N: 노변 기지국 장치10-1 to 10-M: on-vehicle terminals 20-1 to 20-N: roadside base station apparatus
30: 센터서버 40: 카드회사30: center server 40: card company
21: 마이크로프로세서부 22: 코덱부21: microprocessor unit 22: codec unit
23: 변복조부 24: 무선유닛23: variation demodulator 24: wireless unit
25: 차량 식별 신호기 26: 안테나25: vehicle identification signal 26: antenna
27: 차종식별센서 27: vehicle identification sensor
11: 무선송수신 차량단말기 12: RF변복조 MMIC11: radio transceiver 12: RF modulation and demodulation MMIC
13: 마이크로프로세서부 14: 카드단말기13: microprocessor unit 14: card terminal
15: 승객용 안내기 16: 운전자 감지 표지판15: Passenger Guide 16: Driver Detection Signs
17: 안테나17: antenna
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