KR0173698B1

KR0173698B1 - 이동 통신 방법

Info

Publication number: KR0173698B1
Application number: KR1019950039513A
Authority: KR
Inventors: 타케히코 오쿠다; 코이찌 야기
Original assignee: 와다 아키히로; 도요타 지도샤주식회사
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1999-04-01
Also published as: JP2947118B2; EP0710940A2; US5640156A; KR960020116A; JPH08186534A; DE69518051T2; SG42785A1; DE69518051D1; EP0710940B1; EP0710940A3

Abstract

이동 통신 방법. 파일럿 신호는 요금 청구 확인 안테나의 통신 지역을 향해 반복해서 송신된다. 차량의 IU가 통신 지역에 도달될 때, 상기 IU는 파일럿 신호에 응답하여 파일럿 응답 신호를 송신한다. 요금 청구 확인 안테나가 파일럿 응답 신호를 수신할 때, 요금 청구의 확인에 관한 절차가 수행될 것이다. 상기 절차가 완료된 후, 소정 시간 기간이 경과되었을 때, 차량이 여전히 통신 지역에 존재하는 경우, 상기 IU는 파일럿 신호에 응답하여 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 송신한다. 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 수신함으로써, 요금 청구가 확인된 차량이 통신 지역에 존재한다는 것이 확인될 수 있다. 다수의 차량이 나란히 동일 차선을 주행한다 하더라도, 각각의 이들 차량은 서로 구별될 수 있다. 이동 통신 방법은 도로의 차량 외에도 다른 이동체에도 유사하게 적용될 수도 있다.

Description

이동 통신 방법

제1도는 본 발명의 제1의 실시예에 관한 시스템의 개략도.

제2도는 제1의 실시예에서의 요금 청구(debiting) 절차를 도시한 타이밍도.

제3도는 IU의 기능적 구조를 도시한 블록도.

제4도는 제1의 갠트리(gantry) 통신 지역에서의 통신 절차 도시도.

제5도는 제2도의 갠트리 통신 지역에서의 통신 절차 도시도.

제6도는 상관 매핑(correlation mapping)의 사전처리(preprocess)의 흐름을 도시한 흐름도.

제7도는 제1의 실시예의 작용효과를 도시한 평면도.

제8도는 제7도에서 발생된 파일럿(pilot) 응답 신호, 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호(existence-in-second-gantry-zone signal) 및, 차량 검출 신호의 발생 타이밍 도시도.

제9도는 제1의 실시예의 작용효과를 도시한 평면도.

제10도는 제9도에서 발생된 파일럿 응답 신호, 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호 및, 차량 검출 신호의 발생 타이밍 도시도.

제11도는 제7도에서의 차량 A가 IU를 탑재하지 않았으면 발생되는 파일럿 응답 신호, 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호 및, 차량 검출 신호의 발생 타이밍 도시도.

제12도는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 제2의 갠트리 통신 지역과 차량 검출기간의 위치 관계를 도시한 평면도.

제13도는 제2 실시예의 작용효과를 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 12 : 갠트리 14 : 요금 청구 안테나

16 : 차량 18 : IU

20 : 국부 제어기 22 : 요금 청구 확인 안테나

24 : 촬영용 카메라 26 : 차량 검출기

28 : 판독기/기록기 30 : 제어 유닛

32 : 무선 통신 유닛

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래 기술]

[발명의 분야]

본 발명은 고정국(fixed station)과 이동체(moving body) 상에 설치된 이동국(mobile station)간에 통신을c 수행하기 위한 이동 통신 방법(mobile communication method)에 관한 것이다.

[종래 기술의 설명]

유료 도로(toll road) 등의 차량에 요금 청구를 징수하기 위해 가장 폭넓게 사용되는 방법은 요금 청구 징수원이 게이트를 통해 통과하는 각각의 차량으로부터 통행 요금을 직접 받는 주로 수동식 방법이다. 이러한 방법은 요금 청구 징수원을 고용해야만 하고, 통과하는 차량 등의 수 또는 흐름에 따라 교통의 마비(traffic jam)를 야기시키는 단점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 다양한 형태의 원격 감지 테크닉 및 무선 통신 테크닉을 사용하는 다양한 요금 청구 시스템이 개발되었다.

예를들면, 일본 특허 공개 공보 헤이 3-189798호에 기재된 시스템은 요금이 징수되어질 차량에 각각 적용되고 차량 번호 및 계약 또는 횟수 잔고(balance of a contract or times)를 기억하는 ID 플레이트(ID plates)를 사용한다. 도로상의 안테나(road antenna) 및 카메라를 포함하는 ID 플레이트 판독기는 도로상의 소정 지점(예를들면, 톨게이트)에 위치된다. ID 플레이트 판독기는 상기 카메라를 통해 차량의 번호판을 촬영하는 동안, 도로상의 안테나를 통해 ID 플레이트 판독기와 차량의 ID 플레이트간의 무선 통신을 수행하도록 적응된다. ID 플레이트 판독기는 무선 통신을 통해 얻어진 차량 번호의 정보와 촬영된 영상을 영상 처리하여 얻어진 차량 번호를 비교 및 체크한다. 두 세트의 정보가 서로 일치되면, ID 플레이트 판독기는 ID 플레이트가 실제 사용자에 의해 적절히 사용되는 것으로 판정한다.

그러나, 이러한 시스템은 한 대의 차량이 ID 플레이트 판독기 근처에 존재할 때에만 적절히 동작한다. 이제, 상기 시스템이 한 개의 노선에 대해 위치되어진 한 개의 ID 플레이트 판독기를 갖는 단일 차선 도로에 적용된다고 가정하자. 다수의 모터바이크(motorbikes)가 상기 도로 상에서 나란히 주행한다면, ID 플레이트 판독기와 통신하는 모터바이크가 ID 플레이트 판독기의 카메라에 의해 촬영된 번호판을 갖는 모터바이크와 반드시 일치되지는 않는다. 그러므로, 나란히 주행하는 모터바이크 중 임의의 한 모터바이크가 부당하게 ID 플레이트를 사용하더라도, 이것이 정확하게 검출될 수 없다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

본 발명의 제1의 목적은 도로에 인접하게 위치된 고정국(fixed station)과 도로상의 이동체(moving body) 상에 설치된 이동국(mobile station)간에 무선 통신이 수행되어질 시에, 다수의 이동체가 동일 도로상을 동시에 주행한다 하더라도, 요금 청구 등에 관한 정보의 통신을 종료한 이동체를 통신을 종료하지 않은 또 다른 이동체와 구별할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다. 상기 목적은 이동체로부터의 응답에 관한 과정을 개선시키므로 이루어진다.

본 발명의 제1의 양상에 있어서, 다수의 이동체가 주행하는 도로상에 인접하게 위치된 고정국과 도로상에 주행하는 이동체에 각기 설치된 이동국간의 무선 통신을 수행시키기 위한 이동 통신 방법이 제공되는데, 상기 방법은 고정국으로부터 통신 지역쪽으로 정보의 통신을 간청하는 간청 신호(solicitation signal)를 반복해서 무선으로 송신하는 제1의 단계와; 아직 통신에 참여하지 않은 이동국으로부터 송신되어지며, 정보의 통신에 참여하기 위한 자원(willingness)을 나타내는 제1의 응답과, 통신에 이미 참여한 이동국으로부터 송신되어지며, 상기 간청 신호에 응답하여 상기 통신 지역에 존재하는 이동국으로부터 정보가 이미 통신되었음을 나타내는 제2의 응답을 무선으로 송신하는 제2의 단계와; 상기 간청 신호를 송신한 고정국과 상기 제1의 응답을 송신한 이동국간의 통신을 무선으로 수행하는 제3의 단계를 포함한다. 따라서 고정국은 정보 통신(요금 청구 확인 등등)에 이미 참여한 이동국을 정보 통신에 아직 참여하지 않은 다른 이동국과 구별할 수 있다. 그러므로, 다수의 이동체가 동일한 도로상에 나란히 주행한다 하더라도, 상기 이동체는 서로 개별적으로 구별될 수 있다.

본 발명의 제2의 양상에 있어서, 제1의 양상의 이동 통신 방법은, 상기 제2의 단계가 정보의 통신이 종료된 후 소정의 시간 간격이 이미 경과되었을 때, 통신 지역에 존재하는 이동국 중에서 이전에 정보를 통신한 임의의 이동국으로 하여금 상기 간청 신호에 응답하여 제2의 응답을 무선으로 송신하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 양상에 따르면, 고정국간의 통신 횟수가 억제되어 통화량이 감소될 것이다. 그러므로, 다수의 이동체가 고정국 근처에 동시에 존재한다 하더라도, 한 이동국으로부터의 신호의 송신이 다른 이동국으로부터의 신호의 송신을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제3의 양상에 있어서, 제1의 양상의 이동 통신 방법은, 제1 및 제2의 응답이 고정국에 의해 수신되는 시간을 고정국이 검출하게 하는 제4의 단계와; 상기 제1 내지 제4의 단계의 실행과 병행하여, 이동체가 도로상의 소정의 지점을 통해 통과되었음과 통과한 시간을 고정국이 검출하게 하는 제5의 단계 및; 상기 제4의 단계에서 검출된 수신 시간과 상기 제5의 단계에서 검출된 통과 시간을 매칭시킴으로써, 상기 제5의 단계에서 통과가 검출된 이동체 중에서, 제2의 단계를 정확하게 실행하지 않은 이동국을 포함하는 이동체를 고정국이 검출하게 하는 제6의 단계를 더 포함한다는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 제3의 양상에 따르면, 도로상의 특정 지점을 통해 통과된 이동체는 고정국과 이동국간의 통신 조건에 부가해서 이동체의 검출된 통과 시간을 이용함으로써 신뢰 가능하게 특정될 수 있다.

본 발명의 제4의 양상에 있어서, 제2의 양상의 이동 통신 방법은, 상기 제3의 양상에 따른 제4 내지 제6의 단계 외에도, 제6의 단계이전에, 제6의 단계의 매칭으로부터의 제1 및 제2의 응답 중 제5의 단계에서 통과 시간이 검출된 후에 소정 시간 간격이 경과하기 전에, 제4의 단계에서 수신 시간이 검출되는 제1 및 제2의 응답인 선택적인 응답을 배제하는 제7의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 제4의 양상에 따르면, 도로상의 특정 지점을 통해 통과한 이동체가 정확히 특정되며 동시에, 고정국과 이동국간의 통화량을 경감시킨다.

본 발명의 제5의 양상에 있어서, 제4의 양상의 이동 통신 방법은 제4의 단계에서 감지된 응답을 수신한 시간이 제5의 단계에서 감지된 통과 시간 후이고 상기 소정의 시간 간격에 주어진 여유 시간을 더한 시간이 경과하기 전이라면, 제7의 단계는 제6의 단계에 앞서, 제6의 단계의 매칭으로부터의 제1 및 제2의 응답을 배제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 제5의 양상에 따르면, 에러가 이동체의 통과의 검출된 시간과 제1 및 제2의 응답의 수신 시간에 발생한다 하더라도, 이동체의 특정(specification)이 보다 정확하게 시행될 수 있다.

본 발명의 제6의 양상에 있어서, 제3 또는 제4의 양상의 이동 통신 방법은 상기 소정 지점이 통신 지역에 있다는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 제6의 양상에 따르면, 이동 통신 방법은 제2의 단계에 정확히 응답하지 않은 이동체가 제2의 단계에 정확히 응답한 또 다른 이동체와 함께 주행하는 경우를 다룬다. 제6의 양상에 따르면, 이동 통신 방법은 이들 이동체를 서로 구별할 수 있다.

[발명의 구성 및 작용]

본 발명의 몇몇 양호한 실시예가 도면과 관련하여 설명될 것이다.

제1도는 본 발명의 제1의 실시예에 관한 시스템의 개략도이다. 상기 제1도에는 차량(16)이 주행하는 6차선 도로를 가로질러 놓여진 제1 및 제2의 갠트리(gantry; 10 및 12)가 도시되어 있다. 상기 제1의 갠트리(10)는 차량 흐름 방향을 따라 제2의 갠트리(12)의 위쪽(upstream side)에 위치된다. 제1의 갠트리(10)의 상부에는 각각의 차선에 대응하는 6개의 요금 청구 안테나(14)가 제공되어 있다. 한편, 도로 상을 주행하는 각각의 차량에는 차량 탑재 유닛(in-vehicle unit; IU; 18)이 설치된다. 국부 제어기(20)가 도로에 인접하게 제공되고 각각의 요금 청구 안테나(14)를 사용하여, 요금 청구 안테나(14) 중 각각의 한 요금 청구 안테나에 의해 커버된 통신 지역에 존재하는 IU(18)와 국부 제어기(20) 간의 무선 통신을 수행한다. 차량(16)이 제1의 갠트리(10)를 통과하기 전에 상기 통신을 수행하기 위해, 각각의 요금 청구 안테나(14)에 의해 커버된 통신 지역은 제1의 갠트리(10)의 대응하는 차선 위쪽에 위치된다. 즉, 제1의 갠트리(10)의 위쪽에 위치되고 소정의 범위를 갖는 영역은 모두 6개의 요금 청구 안테나(14)에 의해 커버된다.

제2의 갠트리(12)는 제1의 갠트리(10)의 아래쪽(downstream)에 위치된다. 제2의 갠트리(12)의 상부에는, 각각의 차선에 대응하는 6개의 요금 청구 확인 안테나(22)가 위치된다. 국부 제어기(20)는 각각의 요금 청구 확인 안테나(22)를 사용하여, 확인 안테나(22) 중 각각의 한 요금 청구 확인 안테나에 의해 커버된 통신 지역에 존재하는 IU(18)와 국부 제어기(20)간의 무선 통신을 수행한다. 차량(16)이 제2의 갠트리(12)를 통과하기 전에 상기 통신을 수행하기 위해, 각각의 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역은 대응하는 차선에서 제2의 갠트리(12)의 위쪽에 위치된다. 즉, 제2의 갠트리(12)의 위쪽에 위치되고 소정의 범위를 갖는 영역은 모두 6개의 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된다.

제2의 갠트리(12)의 상부에는 또한 촬영용 카메라(24)가 제공된다. 각각의 촬영용 카메라(24)는 상기 카메라가 임의의 하나의 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역에서 주행하는 차량(16)의 번호판을 촬영할 수 있는 각도로 배치된다. 차량(16)의 통과와 그 차량의 속도를 검출하는 정해진 개수의 차량 검출기(26)는 제2의 갠트리(12)의 아래쪽 위치에서 도로상에 묻힌다. 차량 검출기(26)는 주변을 통과하는 자성체 질량(magnetic mass)에 따라 인덕턴스가 변화하는 루프코일에 의해 수행될 수 있다.

국부 제어기(20)는 전술된 유닛의 동작을 제어하며, 그 결과로서 발생한 정보는 호스트 제어기(도시되지 않음)로 송신된다.

제2도는 제1의 실시예에 의해 실행된 요금 청구에 대한 절차를 개략적으로 도시한다. 각각의 유닛의 세부 사항은 동일 양수인에 의해 출원된 미국 특허출원서 제08/420687호에 기재되어 있다. 스마트 카드(smart card)가 차량(16)에 장착된 IU(18)내에 삽입될 때, 도시된 바와 같이, 상호 인증(mutual authentication)이라 불리는 절차가 IU(18)와 스마트 카드간에 수행된다. 스마트 카드는 식별정보, 잔고정보(balance information) 및 다른 정보가 기억된 일종의 IC 카드이다. 제3도에 도시된 바와 같이, IU(18)는 판독기/기록기(28)와, 제어 유닛(30)과, 무선 통신 유닛(32), 및 안테나(34)를 포함한다. 스마트 카드(36)가 판독기/기록기(28) 내로 삽입될 때, 제어 유닛(30)은 상기 삽입에 응답하여 상호 인증의 절차를 수행한다. 제어 유닛(30)은 또한 IU(18)의 다른 제어 절차를 수행하는 기능도 갖고 있다.

IU(18)와 스마트 카드(36)간의 상호 인증이 실행된 차량(16)이 요금 청구 안테나(14)에 의해 커버된 통신 지역 중 한 통신 지역(제2도에 도시된 제1의 갠트리 통신 지역)에 도달할 때, 제4도에 도시된 바와 같은 절차에 따라, 상기 지역에 대응하는 요금 청구 안테나(14)를 통해 IU(18)와 국부 제어기(20)간에 무선 통신이 실행된다. 제4도에서 명백한 바와 같이, 국부 제어기(20)는 소정 싸이클로 요금 청구 안테나(14)를 통해 파일럿 신호(pilot signal)를 반복해서 송신한다. 상기 반복 싸이클은 그 도로 상에서 예상되는 최대 주행 속도와, 상기 요금 청구 안테나에 의해 커버되는 통신 지역의 영역 및, 동시에 통신 지역을 통해 통과될 수 있는 차량의 수에 좌우된다. 예를들면, 반복 싸이클은 10msec로 설정될 수도 있다. 요금 청구 안테나(14)에 의해 커버된 통신 지역에 존재하는 각각의 IU's(18)는 안테나(34) 및 무선 통신 유닛(32)을 통해 파일럿 신호를 최초로 수신하는 경우 즉시 파일럿 응답 신호를 송신한다.

국부 제어기(20)가 요금 청구 안테나(14) 중 임의의 요금 청구 안테나를 통해 파일럿 응답 신호를 수신하면, 상기 국부 제어기는 다음 반복 싸이클에서 대응하는 요금 청구 안테나(14)를 통해 인증 메시지(authentication message) (예를들면, 비밀번호)를 송신한다. 대응하는 IU(18)가 인증 메시지를 수신한 후, 상기 IU(18)는 스마트 카드(36)로부터 잔고정보 등을 판독하고, 그 후 상기 IU(18)의 안테나(34)를 통해 판독 데이터(예를들면, 비밀번호를 갖는 판독 잔고 정보)를 무선으로 송신한다. 국부 제어기(20)가 요금 청구 안테나(14)를 통해 IU(18)로부터 데이터를 수신하면, 그 후 상기 국부 제어기는 그 다음 반복 싸이클에서 요금 청구 안테나(14)를 통해 기록 데이터(예를들면, 비밀번호를 갖는 요금 정보)를 재차 송신한다. 기록 데이터를 수신한 후에, 상기 IU(18)는 종료 신호(end signal)를 송신한다. 그 후, 상기 IU(18)는 동일한 제1의 갠트리(10) 상의 동일한 요금 청구 안테나(14) 또는 다른 요금 청구 안테나(14)로부터 송신된 파일럿 신호에 응답하지 않을 것이다.

IU(18)는 수신된 기록 데이터에 응답하여, 청구된 요금이 스마트 카드(36)로부터 공제되도록, 스마트 카드(36)에 대해 기록 단계를 수행시킨다. 국부 제어기(20)는 요금 청구가 적절히 실행되었는지를 나타내는 정보와, 상기 통신의 시간(IU(18)로부터 신호가 수신된 시간)을 나타내는 정보 및 내부 데이터 베이스의 다른 정보를 기록한다. 또한 국부 제어기(20)는 자신과 통신하는 IU(18)가 현재 유효한 IU's(18)의 리스트(유효 리스트) 및/또는 요금 청구가 금해진 사람에 의해 사용된 IU's의 리스트(블랙 리스트)에 등록되었는지를 검색한다.

요금 청구된 차량(16)이 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역(제2도에 도시된 제2의 갠트리 통신 지역)에 도달하면, 제5도에 도시된 바와 같은 절차에 따라 대응하는 요금 청구 확인 안테나(22)를 통해 상기 차량(16)의 IU(18)와 국부 제어기(20)간의 무선 통신이 수행된다. 제5도에서 명백한 바와 같이, 국부 제어기(20)는 상기 요금 청구 절차와 유사한 방식으로 요금 청구 확인 안테나(22)를 통해 IU(18)와의 통신을 수행한다. 그러나, 요금 청구 절차와는 달리, 스마트 카드(36)로부터의 요금 청구를 공제할 필요가 없기 때문에, 요금 청구 확인 안테나(22)로부터 송신되는 기록 데이터는 요금 정보를 포함하지 않고, 요금 청구 절차의 종료를 나타내는 신호만을 포함한다. 잔고는 요금 청구가 확인된 차량(16)에 디스플레이된다. 특히, 상기 차량(16)의 판독기/기록기(28)는 스마트 카드(36)의 잔고 정보를 근거로 잔고를 디스플레이한다. 이것은 상기 차량의 운전자에 의해 관찰될 수 있을 것이다. 국부 제어기(20)의 내부 데이터 베이스는 요금 청구 확인의 결과와 IU(18)로부터의 신호가 국부 제어기(20)에 의해 수신되는 시간을 기억한다.

요금 청구의 확인이 종료되어진 후에라도, 국부 제어기(20)는 소정의 반복 싸이클에서 파일럿 신호를 송신한다. IU's(18)는 잠시 동안 요금 청구 확인 안테나(22)로부터의 파일럿 신호에 응답하지 않을 것이다. 이러한 무-응답 기간(=XXmsec)은, 차량(16)이 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역을 원활히(즉, 급속한 정지 및 비정상 가속 또는 감속 없이) 벗어날 때, 상기 차량(16)의 IU(18)가 제2의 갠트리(12)상의 요금 청구 확인 안테나(22)로부터의 임의의 파일럿 신호에 응답할 필요가 없도록 선택된다. 소정의 시간(XXmsec; 예를들면, 300msec)이 경과된 후에라도, IU(18)가 요금 청구의 확인이 종료된 후에 대응하는 요금 청구 확인 안테나(22)로부터 파일럿 신호를 여전히 수신할 수 있다면, 상기 IU(18)는 파일럿 신호에 응답하기 위해 파일럿 응답 신호를 송신한다. 그러나, 이 시점에 송신된 파일럿 응답 신호는 요금 청구의 확인 과정의 파일럿 응답 신호와 구별되기 위해 소정의 내용을 갖는 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 부가 신호(additional existence-in-second-gantry-zone signal)를 포함한다. 국부 제어기(20)는 상기 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 부가의 신호를 포함하는 파일럿 응답 신호를 수신하여, 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역에 요금 청구된 차량(16)이 존재한다는 것을 확인한다. 그 후, 국부 제어기(20)의 내부 데이터 베이스는 상기 신호의 수신 시간을 기억한다.

국부 제어기(20)는 차량 검출기(26)를 통해 차량(16)의 통과와 그 통과 시간을 검출한다. 이에 대한 응답으로, 국부 제어기(20)는 한편으론 상기 차량의 통과와 그 통과 시간을 내부 데이터 베이스에 기억하고 다른 한편으론 촬영 카메라(24)를 제어하여, 차량(16)의 번호판을 촬영한다. 번호판의 촬영은 아무런 조건이 인가되지 않고도 모든 차량(16)에 대해 수행될 수도 있거나, 또는 타당성 또는 블랙 리스트 검색의 결과 임의의 불법 또는 불일치가 발견되는 차량(16)이나, 또는 요금 청구의 확인 시 임의의 불일치가 발견되는 차량(16)에 대해서만 수행될 수도 있다. 이와 동시에, 국부 제어기(20)는 요금 청구 또는 요금 청구의 확인이 적절히 행해지지 않은 차량과 번호판이 촬영된 차량을 서로 연관시키기 위해 상관 매핑(correlation mapping)을 수행한다. 차량(16)의 번호판 영상에 관련하여 상기 요금 청구 또는 청구 확인이 적절히 수행되지 않았음을 특정(specifying)하는 정보는 트랜잭션 리포트(transaction report)의 일부로서 국부 제어기(20)로부터 호스트 제어기로 송신된다.

제1의 실시예의 특징 중 하나는, 차량이 상관 매핑에 의해 특정되는 경우, 상기 차량이 요금 청구의 확인이 종료됐다는 사실에도 불구하고, 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역에 여전히 존재하는 차량(16)은 수신되어진 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호의 결과로서 배제될 수 있다는 것이다. 제6도는 상기 절차에 관련하는 국부 제어기 동작의 순서도를 도시한다. 비록 도시되지는 않았으나, 요금 청구 절차에서 요금 청구 안테나(14)를 통해 IU's(18)로부터의 신호의 수신 시간이 국부 제어기(20)의 내부 데이터 베이스에 기억된다고 가정된다.

국부 제어기(20)는 우선적으로 소정의 초기화(100)을 수행한다. 국부 제어기(20)가 요금 청구 확인 안테나(22) 중 임의의 한 안테나를 통해 IU's(18) 중 임의의 한 IU로부터 신호(통신 데이터)를 수신하면(102), 국부 제어기(20)는 자신의 내부 데이터 베이스에 수신된 통신 데이터를 기억시킨다. 그리고 국부 제어기(20)는 상기 통신 데이터가 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 포함하는지를 판단한다(104). 만약 통신 데이터가 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 포함하지 않았다고 판단되면, 국부 제어기(20)는 요금 청구 절차 시에 이미 획득된 통신 데이터의 수신 시간 및 요금 청구의 확인을 위해 지금 획득된 통신 데이터의 수신 시간으로부터 차량(16)의 속도를 평가한다(106). 계속해서 국부 제어기(20)는 소정의 알고리즘 따르고 평가된 속도에 기초해서, 제2의 갠트리(12) 밑을 통과하는 각각의 차량(16)에 대해(108) 일치도(degree-of-coincidence를 계산한다(110). 만약 통신 데이터가 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 포함한다고 판단되면, 국부 제어기(20)는 수신 시간을 내부 데이터 베이스에 등록한다(112).

번호판 영상에 관한 정보(차량 검출 데이터)가 차량 검출기(26) 및 촬영 카메라(24)를 통해 얻어지고 그 후 국부 제어기(20)의 내부 데이터 베이스에 기억되는 시점에서(114), 국부 제어기(20)는 요금 청구의 확인을 위한 통신 데이터의 수신으로부터 차량 검출기(26)에 의한 차량 통과의 검출까지의 시간 간격에 기초하고 또한, 소정의 알고리즘에 따라 제2의 갠트리(12) 밑을 통과하는 각각의 차량에 대한(116) 일치도를 계산한다(118). 적어도 하나의 차량(16)의 통과가 차량 검출기(26)에 의해 검출되고, 소정의 시간 간격((XX+t)msec) (여기서 t는 0보다 큰 여유 시간 간격)이 경과된 후(120), 국부 제어기(20)는 단계(110)에서 계산된 일치도와 단계(118)에서 계산된 일치도를 지표로서 사용하여, 차량 특정(상관 매핑)을 실행한다. 즉, 차량 검출기(26)에 의해 검출된 차량(16)과 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 수신된 통신 데이터를 송신하는 차량(16)을 상관하는 처리가, 먼저 언급된 차량(16)의 검출에 앞서 실행된다(122). 차량이 특정된 후에, 국부 제어기(20)는 자신이 데이터 베이스로부터 특정된 차량에 관한 통신 및 차량 검출 데이터를 삭제한다(124).

제1의 실시예에 있어서, 배제 처리는 단계(120) 다음에 그리고 단계(122) 전에 실행된다(126). 특히, 차량 특정 처리(specifying process)를 개시한 시점에서 국부 제어기(20) 내부의 데이터 베이스 상에 등록된 수신 시간을 갖는 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호 중, 차량 검출기(26)에 의한 차량(16)의 검출 후 시간 간격(XX msec) 이내에 재등록(갱신)된 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호는, 차량 검출기(26)에 의해 차량(16)이 검출된 후 차량 검출기(26)를 통과한 다른 차량, 또는 시간 간격(XX msec) 후 차량 검출기(26)를 아직 통과하지 않은 다른 차량으로부터 송신된 신호로 간주되기 때문에, 상기 신호는 이 시점에서 차량 특정 처리로부터 생략된다. 이러한 기능을 갖는 것에 의해, 교통마비 또는 출발-및-정지(start-and-stop) 동작동안에도, 위반 차량이나 위반 차량이 아닌 차량에 대한 오검출(mis-detection)의 낮은 확률로 차량은 보다 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 이러한 오검출의 위험을 방지하기 위해 호스트 제어기에서 차량을 시각적으로 특정하는 절차가 생략될 수 있거나 또는 보다 덜 엄밀하게 행해질 수 있다.

제7도 내지 제10도는 제1의 실시예의 상세한 기능 및 이점을 도시한다. 2대의 차량(A 및 B)이 제7도에 도시된 바와 같이 제2의 차선에서 나란히 주행한다고 가정하자. 또한 차량(A)은 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역에 일시적으로 정지하고 그 후에 재차 출발하여 상기 통신 지역을 통과한다고 가정하자. 덧붙여, 차량(B)은 정지하지 않고 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역을 통해 통과한다고 가정하자.

이 경우, 차량(A 및 B)에 설치된 IU's(18; 상기 IU's는 차별을 위해 IU-A 및 IU-B라 불릴 것임)로부터 송신된 파일럿 응답 신호 및 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호의 타이밍은 제8도에 도시된 바와 같다. 도시된 바와 같이, 차량(A)이 제2의 차선에 대한 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역 내에 정지하기 때문에, 차량(B)의 통과가 제2의 차선에 대한 차량 검출기(26)에 의해 검출되어진 후에라도, IU-A로부터의 파일럿 응답 신호 및 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호는 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 수신될 것이다.

제2의 차선에 대한 차량 검출기(26)에 의해 행해진 차량의 검출을 나타내는 차량 검출 신호가 특정 시점에서 제공될 때, 파일럿 응답 신호 및 제2의 갠트리 영역에 존재한다는 신호가 앞서의 차량 검출 신호의 발생으로부터 (XX + t)msec의 시간 기간의 경과까지의 시간 간격동안 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 수신된다면, 이러한 수신에 앞서 획득된 차량 검출 신호가 차량(A)를 나타내는 차량 검출 신호(α)가 아니라 차량(B)를 나타내는 차량 검출 신호(β)인 것으로 판정된다. 이러한 원리에 따라, 단계(126)에 관한 전술된 처리는 차량(A)으로부터의 파일럿 응답 신호 및 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 식별하고 이들 식별된 신호를 차량(B)에 관한 차량 특정 처리로부터 배제시킨다.

제9도에 도시된 바와 같이, 차량(A)이 초기에 제1의 차선에서 주행하고, 제2의 차선에 대한 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역에 들어가고, 그 후에 제1의 차선에 대한 요금 청구 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역에 들어가, 최종적으로 제1의 차선에 대한 차량 검출기(26)에 의해 검출된다고 가정하자. 한편, 차량(B)은 제7도에서와 같이 제2의 차선에서 계속해서 주행한다고 가정하자.

이러한 상황에서, 차량(A 및 B)의 IU-A 및 IU-B로부터의 파일럿 응답 신호 및 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호는 제10도에 도시된 바와 같다. 특히 차량 검출 신호가 (XX + t)msec의 시간 간격 내에 차량 검출기(26)에 의해 획득되면, 파일럿 응답 신호 및 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호가 제1의 차선에 대한 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 수신된 후에, 상기 차량 검출 신호가 차량(A)의 검출을 나타내는 차량 검출 신호(α)라는 것을 알 수 있다.

그러나, 제1의 실시예에선, 특정 환경에서는 차량을 특정하는 것이 어려울 수도 있다. 예를들면, 제7도에 도시된 차량(A 및 B) 중 한 차량(예를들면, 차량(A))이 자신에 장착된 IU(18)를 포함하지 않는다고 가정하자. 이 경우, 요금 청구 및 요금 청구의 확인을 위한 어떠한 통신도 수행되지 않으며, 요금 청구 확인 후에 수행되어질 파일럿 응답 신호 + 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호의 임의의 송신/수신도 행해지지 않는다. 그러나, 제11도에 도시된 바와 같이, 차량(A)이 차량 검출기(26)를 통해 통과할 때 제8도에서와 같이 차량 검출 신호(α)가 발생된다. 이러한 문제점이 무시되면, 호스트로의 트랜잭션 리포트에 포함되어질 번호판 영상의 양이 증가되어, 시스템에 부담을 가중시킨다. 차량 검출 신호(α 및 β) 중 어느 한 신호에 의해 차량(B)이 나타났음을 국부 제어기(20)가 확인할 수 있는 방식에 문제점이 야기될 것이다. 제7도에 도시된 차량(B)이 자신에 장착된 IU(18)를 포함하지 않거나 또는 다수의 차량(이들 중 임의의 한 차량은 IU(18)를 구비하지 않는다)이 상이한 속도로 동일한 차선에서 나란히 주행할 때, 이와 유사한 문제점이 야기될 수도 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위해선 요금 청구 또는 요금 청구의 확인을 위한 통신을 적절히 수행하지 않거나 또는 요금 청구 또는 요금 청구의 확인동안 부당하게 종료하는 차량을 검출하는 방법이 고려될 수도 있다. 예를 들어, 요금 청구 안테나(14)에 의해 커버된 통신 지역 인근으로부터 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역의 위쪽(upstream)까지 확장된 도로상의 임의의 지점에, 루프코일, 라인 스케너 또는 다른 차량 검출기(제2의 차량 검출기)가 설치될 수도 있다. 따라서, 제2의 차량 검출기는 차량 검출기(26)에 의해 차량(16)이 검출되기 전에 적절히 요금 청구되지 않은 차량(26)의 존재와 제2의 차량 검출기가 놓여진 지점에서의 차선상의 상기 차량(16)의 위치를 확인할 수 있다. 차량 검출기(26)에 의해 획득되고 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역을 벗어난 차량(16)의 존재와 차량 검출기(26)가 배치된 지점에서의 차선상의 상기 차량의 위치를 나타내는 차량 검출 신호를 이용함으로써, 제11도에 도시된 2개의 차량 검출 신호(α 및 β) 중 어느 한 신호가 적절히 요금 청구되지 않은 차량의 검출 신호인지가 일정한 확률로 확장될 수 있다.

그러나, 이러한 테크닉은 제2의 차량 검출기를 필요로 하기 때문에, 부가적인 설치 및 유지비용이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역과 차량 검출기(26)간의 상대적인 위치는 제2의 실시예로서 제12도에 도시된 바와 같이, 차량 검출기(26)가 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역내에 위치되도록 설정되는 것이 바람직하다.

이러한 배치에 있어서, 우선, 한 차선에서 차량 검출 신호를 발생하는 차량(16)이 상기 차선에 대한 요금 청구 확인 안테나(22)에 의해 커버된 통신 지역 내에 존재하는 것이 고려될 수 있다. 둘째로, 차량 검출 신호를 발생하는 기간이 파일럿 응답 신호 + 제2의 갠트리 영역에 존재한다는 신호를 송신하는 싸이클보다 실질적으로 길거나 같도록 송신 싸이클 및 차량 검출기(26)가 설계되면, 차량(16)이 차량 검출기(26) 중 한 차선에 속한 부재 또는 부분에 의해 차량 검출 신호를 발생하게 할 때 상기 차선을 주행중인 차량(16)은 적어도 한번 파일럿 응답 신호 + 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 송신하는 것이 고려될 수 있다. 차량 검출 신호가 한 차선에서 발생될 때, 상기 차선에 대응하는 요금 청구 확인 안테나(22)가 파일럿 응답 신호 + 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 수신하면, 상기 차량 검출 신호를 발생시키는 차량(16)은 파일럿 응답 신호 + 제2의 갠트리 지역에 존재한다는 신호를 송신하는 차량(16)과 동일한 것으로 고려될 것이다.

차량이 제12도에 도시된 이러한 배치 하에서 제7도에 도시된 바와 같은 방식으로 주행한다 하더라도, 그리고 차량(A)이 IU(18)를 탑재하지 않았다면, 제13도에 도시된 바와 같이, 국부 제어기(20)는 차량 검출 신호(α 및β)를 서로 관련시키고 차량(A)이 IU(18)를 탑재하지 않은 차량이라는 사실을 확인한다. 다른 차량(B)이 IU(18)를 탑재하지 않거나 또는 다수의 차량 중 임의의 한 차량이 IU(18)를 탑재하지 않은 상태에서 상이한 속도로 동일한 도로를 주행한다 하더라도 유사한 이점이 획득될 수 있다.

시스템 설계 및 제조의 용이성(위치 등등)을 고려하면, 각각의 차량 검출기(26)는 대응하는 요금 청구 확인 안테나(22) 바로 밑에 놓여지는 것이 특히 바람직하다. 물론, 임의의 다른 배치(layout)를 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 각각의 차량 검출기(26)가 루프 코일의 형태이라면, 인덕턴스의 변화에 따른 임의의 지연을 고려하여 대응하는 요금 청구 확인 안테나(22)로부터 차감된(offset) 위치에 놓여질 수도 있다.

비록, 제1도의 실시예가 6차선 도로에 관해서 설명되었지만, 본 발명은 6차선 이상 또는 이하의 임의의 다른 도로에 유사하게 적용될 수도 있다.

현재 본 발명의 양호한 실시예라고 고려된 것이 설명되었으나, 다양한 변경이 행해질 수도 있으며, 첨부된 청구범위는 본 발명의 참 정신 및 범위를 벗어나지 않는 모든 이러한 변경을 포괄하고자 한다.

Claims

다수의 이동체가 주행하는 도로 상에 인접하게 위치된 고정국과 도로상에 주행하는 이동체 각각에 설치된 이동국간의 무선 통신을 수행하는 이동 통신 방법에 있어서, 고정국으로부터 통신 지역쪽으로 정보의 통신을 간청하는 간청 신호(solicitation signal)를 반복해서 무선으로 송신하는 제1의 단계와; 상기 이동국이 아직 통신에 참여하지 않은 경우, 상기 간청 신호에 응답하여 통신 지역에 존재하는 이동국으로부터, 정보의 통신에 참여하기 위한 자원(willingness)을 나타내는 제1의 응답을 무선으로 송신하는 제2의 단계와; 상기 간청 신호를 송신한 고정국과 상기 제1의 응답을 송신한 이동국간의 통신을 무선으로 수행하는 제3의 단계와; 상기 이동국이 이미 통신에 참여한 경우, 상기 간청 신호에 응답하여 통신 지역에 존재하는 이동국으로부터 정보가 이미 통신되었음을 나타내는 제2의 응답을 무선으로 송신하는 제4의 단계를 포함하는 이동 통신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제4의 단계는, 정보통신이 종료된 후 소정의 시간 기간이 경과했을 때 상기 간청 신호에 응답하여 통신 지역에 존재하는 이동국 중에서 정보를 미리 통신한 임의의 고정국이 제2의 응답을 무선으로 통신하도록 하는 단계를 포함하는 이동 통신 방법.
제1항에 있어서, 제1 및 제2의 응답이 고정국에 의해 수신되는 시간을 고정국이 검출하도록 하는 제5의 단계와; 상기 제1 내지 제5의 단계의 실행과 병행하여, 이동체가 도로상의 소정 지점을 통해 통과되었음과 통과한 시간을 고정국이 검출하도록 하는 제6의 단계 및; 제5의 단계에서 검출된 수신 시간과 제6의 단계에서 검출된 통과 시간을 매칭시킴으로써, 제6의 단계에서 통과가 검출된 이동체 중에서, 제2의 단계 또는 제4의 단계를 정확하게 실행하지 않은 이동국을 포함하는 이동체를 고정국이 검출하도록 하는 제7의 단계를 더 포함하는 이동 통신 방법.
제3항에 있어서, 상기 소정 지점은 상기 통신 지역 내에 있는 이동 통신 방법.
제2항에 있어서, 제1 및 제2의 응답이 고정국에 의해 수신되는 시간을 고정국이 검출하도록 하는 제5의 단계와; 상기 제1 내지 제5의 단계의 실행과 병행하여, 이동체가 도로상의 소정 지점을 통해 통과되었음과 통과한 시간을 고정국이 검출하도록 하는 제6의 단계와; 상기 제5의 단계에서 검출된 수신 시간과 제6의 단계에서 검출된 통과 시간을 매칭시킴으로써, 제6의 단계에서 통과가 검출된 이동체 중에서, 제2의 단계 또는 제4의 단계를 정확하게 실행하지 않은 이동국을 포함하는 이동체를 고정국이 검출하도록 하는 제7의 단계; 및 상기 제7의 단계에 앞서, 상기 제7의 단계에서의 매칭으로부터의 제1 및 w2의 응답 중 선택적인 응답을 배제하는데, 제6의 단계에서 통과 시간이 검출된 후 소정 시간 기간이 경과되기 전에 제5의 단계에서 수신 시간이 검출되는 제1 및 제2의 응답인 상기 선택적인 응답을 배제하는 제8의 단계를 더 포함하는 이동 통신 방법.
제5항에 있어서, 상기 제8의 단계는 제7의 단계에 앞서, 상기 제7의 단계에서의 매칭으로부터의 제1 및 제2의 응답 중 선택적인 응답을 배제하는데, 제6의 단계에서 통과 시간이 검출된 후 소정 시간 기간과 여유 시간이 더해진 시간이 경과하기 전에 제5의 단계에서 수신 시간이 검출되는 제1 및 제2의 응답인 상기 선택적인 응답을 배제하는 한 단계를 더 포함하는 이동 통신 방법.
제5항에 있어서, 상기 소정 지점은 상기 통신 지역 내에 존재하는 이동 통신 방법.