KR100637706B1 - 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법 - Google Patents

무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법이 개시된다. 무선 단말부는 차량제어장치와 연계되어 차량에 부착된 무선 인식 태그가 소정의 통신 영역에 위치하면 무선 인식 태그로부터 차량 정보를 수신한다. 요금 징수부는 차량 정보를 기초로 차량의 차종 및 차량의 요금 징수 방법을 파악하고, 차량에 대한 통행 요금을 계산하고, 파악된 요금 징수 방법에 따라 통행 요금을 징수한다. 에러 처리부는 요금징수부에 의해 정상적인 요금징수가 되지 않은 경우에 에러표시명령을 차량제어장치로 전송한다. 이로써, 무선 인식 태그를 이용하여 용이하게 차종 및 요금 징수 방법을 파악할 수 있으며, 블랙 리스트 대상 차량을 용이하게 파악할 수 있다.
무선 인식 태그, 차량 정보, 요금 징수 방법, 차량 제어 장치

Description

무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법{Toll collection system and method using RFID}
도 1은 종래의 종래의 통행 요금 징수 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템의 설치예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템을 위한 무선 인식 태그 장착 차량의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도,
도 6은 무선 인식 태그를 이용하여 위법 차량을 파악하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도,
도 7은 차량 제어부가 차량에 부착된 무선 인식 태그를 관리하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도,
도 8은 차량 제어부가 안테나를 체크하기 위한 회로를 도시한 도면,
도 9는 차량의 휠에 부착된 무선 인식 태그(RFID)를 관리하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도,
도 11은 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 방법의 다른 실시예를 도시한 도면, 그리고,
도 12는 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템에서의 에러 처리 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 차량 제어부(Engine Control Unit:ECU) 또는 차량의 휠에 부착된 RFID(Radio Frequency IDentification)를 이용한 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
RFID의 동작 원리는 태그가 고유한 정보를 담은 신호를 발생하고 이 신호를 안테나를 통해 리더기가 인식하고 분석하여 태그의 정보를 얻는 방식이다. 이러한 RFID는 크게 액티브(active) RFID 와 패시브(passive) RFID 로 나눌 수 있다. 액티브 RFID 는 태그안에 자체전원장치를 설치하여 읽고 쓰기와 수정이 가능하며, 비교적 큰 메모리를 갖고 수신범위가 넓다. 패시브 RFID는 가볍고 저렴하며 수명이 길다.
RFID의 인식거리는 주파수 사용영역 또는 전력 사용량에 따라 수 센티미터에서 수십 미터까지 매우 다양하게 존재하며, 이동 중에도 인식할 수 있고 제조과정에서 부여한 유일한 ID는 위조가 매우 힘들다. 또한, 비접촉식으로 휴대가 간편하 고 사용자가 원하는 ID로 코딩하여 사용가능한 유연성을 가지고 있으며 다양한 형태로 제작가능하다. 비금속물질(유리, 섬유, 목재)을 통과하여 정보전달이 가능하며, 전파가 안테나 또는 리더기에서 발신되므로 정보전달에 방향성의 영향을 적게 받는다.
종래의 통행 요금 징수 시스템은 크게 개방식 요금 징수 시스템 및 폐쇄식 요금 징수 시스템으로 구분된다. 개방식 요금 징수 시스템은 일정구간별 차량별로 요금을 징수하며, 징수 수단으로는 정액권, 전자지불카드, 할인카드 등이 있다. 폐쇄식 요금 징수 시스템은 입구영업소에서 통행권을 발권받아 통행권에 있는 입구정보를 기초로 출구 영업소에서 요금징수를 하는 시스템이다.
도 1은 종래의 종래의 통행 요금 징수 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 통행 요금 징수 시스템은 차량 진입을 감지하는 광센서(100), 차량의 윤거 및 윤폭을 측정하는 트래들(120), 트래들(120)에 의해 측정된 윤거 및 윤폭을 기초로 차종을 분류하는 차종 분류 제어기(110) 및 차종에 따른 통행 요금을 계산하고 요금을 징수하는 근무자가 위치한 차선제어기(130)로 구성된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 차량에 부착된 RFID를 이용하여 통행 요금 징수 방법을 파악하고 파악된 요금 징수 방법을 통해 요금을 용이하게 징수할 수 있도록 하는 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템의 일 실시예는, 차량에 부착되고, 차량의 엔진 및 비상등을 포함하는 차량 부속 장치들을 제어하는 차량제어장치와 연계된 무선 인식 태그가 소정의 통신 영역에 위치하면 상기 무선 인식 태그로부터 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 수신하는 무선 단말부; 상기 차량 정보를 기초로 상기 차량의 차종 및 상기 차량의 요금 징수 방법을 파악하고, 상기 차량에 대한 통행 요금을 계산하고, 상기 파악된 요금 징수 방법에 따라 통행 요금을 징수하는 요금징수부; 및 상기 요금징수부에 의해 정상적인 요금징수가 되지 않은 경우에 에러표시명령을 상기 무선단말부를 통해 상기 차량제어장치에 전송하는 에러처리부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 통행 요금 징수 방법의 일 실시예는, 차량에 부착되고, 차량의 엔진 및 비상등을 포함하는 차량 부속 장치들을 제어하는 차량제어장치와 연계된 무선 인식 태그가 소정의 통신 영역에 위치하면 상기 무선 인식 태그로부터 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 수신하는 정보 수신 단계; 상기 차량 정보를 기초로 상기 차량의 차종 및 상기 차량의 요금 징수 방법을 파악하고, 상기 차량에 대한 통행 요금을 계산하고, 상기 파악된 요금 징수 방법에 따라 상기 통행 요금을 징수하는 통행 요금 징수 단계; 및 상기 통행 요금이 정상적으로 징수되지 않은 경우에 에러표시명령을 상기 차량제어장치에 전송하는 에러 처리 단계;를 포함한다.
이로써, 무선 인식 태그를 이용하여 용이하게 차종 및 요금 징수 방법을 파악할 수 있으며, 블랙 리스트 대상 차량을 용이하게 파악할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템의 설치예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템은 무선 인식 태그(200)와 통신을 수행하는 안테나를 포함하는 차종 분류 제어기(210), 차종에 따른 통행 요금을 계산하고 요금을 징수하는 차선 제어기(220) 및 각각의 차선 제어기와 연결되고 데이터를 통합 관리하는 영업소 컴퓨터(230)로 구성된다.
무선 인식 태그(200)는 라디오 주파수(radio frequency)를 이용하여 외부 장치와 소정의 데이터를 주고 받을 수 있는 태그이다. 무선 인식 태그로는 RFID(Radio Freqnucy IDentification) 태그가 있다.
차종 분류 제어기(210)는 해당 차선으로 진입하는 하나의 차량만을 감지할 수 있도록 지향성 안테나를 사용한다. 다시 말하면, 지향성 안테나의 통신 영역을 한 차선의 폭 및 한 차량의 길이정도로 설정하는 것이 바람직하다. 무선 인식 태그로 RFID 태그를 사용하는 경우 지향성 안테나의 통신 가능 범위는 900MHz 대역에서 1m 내외로서 차량의 진입과 동시에 감지되는 것이 바람직하다.
차종 분류 제어기(210)는 안테나(또는 RFID 리더기)를 통해 차량에 부착된 무선 인식 태그(이하, 'RFID 태그'라 한다)(200)에 저장된 차량 정보를 읽는다. 차량 정보는 차량마다 고유한 식별정보(ID)를 포함하며, 폐쇄식 요금 징수 시스템의 경우 요금 징수를 위한 입구 영업소 정보를 포함한다. 또한, 차량 정보는 차량의 차종 정보 및 선/후불카드 등록에 의한 자동 요금 징수 가능 차량인가에 대한 정보 를 포함한다.
한편, RFID 태그 자체에 차종 정보 및 요금 징수 방법에 관한 데이터를 기록하지 않고, RFID 태그에 저장된 차량 식별정보를 기초로 통행 요금 징수 시스템의 데이터베이스를 검색하여 차량에 대한 차종 및 요금 징수 방법을 파악할 수 있다. 이 때, 통행 요금 징수 시스템의 데이터 베이스는 온라인을 통해 실시간 업데이트(update)되거나, 일일 단위로 통행 요금 징수 시스템 관리자에 의해 업데이트 될 수 있다.
차선 제어기(220)는 차종 분류 제어기(210)를 통해 획득한 차량 정보를 기초로 차량의 차종을 파악하고 차량에 대한 통행 요금을 계산한다. 그리고, 차선 제어기(220)는 통행 요금 징수 방법이 자동 요금 징수 방법인지 수동 요금 징수 방법인지 파악한 후 통행 요금 징수 시스템의 요금 징수 근무자 및 차량의 운전자에게 요금 징수 방법을 표시한다. 따라서, 운전자는 수동 요금 징수 방법으로 표시된 경우 종래의 요금 징수 방법에 따라 수동으로 통행 요금을 지불한다.
차선 제어기(220)는 중앙의 영업소 컴퓨터(230)와 연결되어 각종 요금 징수 현황 및 관리 상황을 영업소 컴퓨터(230)로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템은 무선 단말부(310), 요금 징수부(320), 에러 처리부(330), 차량 촬영 장치(340) 및 주민번호 입력부(350)로 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템은 무 선 인식 태그가 부착된 차량(360)에 대하여 통행 요금을 징수한다. 본 발명을 위한 차량(360)의 구성에 대하여는 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명한다.
무선 단말부(310)는 소정의 통신 영역에 위치한 무선 인식 태그(370)를 인식하고 무선 인식 태그(370)로부터 차량 정보를 읽거나 쓴다. 무선 단말부의 통신영역은 지향성 안테나를 이용하여 한 차량의 길이보다 짧으며 한 차선의 폭보다 좁은 영역으로 설정하는 것이 바람직하다.
차량(360)의 무선 인식 태그(370)에는 차량의 고유 식별정보(ID), 차종 정보 및 요금 징수 방법(선/후불 카드 등록에 의한 자동 요금 징수 방법 등)등의 차량정보가 저장된다. 또한, 폐쇄식 요금 징수 시스템에서는 입구 영업소에 설치된 무선 단말부에 의해 차량의 무선 인식 태그에 입구 영업소 정보가 기록된다.
요금 징수부(320)는 무선 단말부(310)를 통해 수신한 무선 인식 태그(370)의 차량 정보로부터 차종 및 요금 징수 방법을 파악하고, 통행 요금을 계산하다. 그리고, 자동 요금 징수 방법으로 파악되면, 요금 징수부는 미리 등록된 선/후불 카드를 통해 자동으로 요금을 징수하며, 수동 요금 징수 방법으로 파악되면 차량 운전자와 통행 요금징수 시스템의 근무자에 의해 수동으로 요금징수가 이루어지도록 그 사실을 소정의 표시장치를 통해 표시한다.
선/후불 카드는 국영기관(한국도로공사) 또는 민자회사의 웹사이트 또는 오프라인 방문을 통해 차량 소유주 확인 절차 및 차량 고유의 RFID 식별 번호, 차량 등록 번호 및 사용 카드 번호 등을 등록함으로써 사용할 수 있다.
한편, 요금 징수부(320)는 자동 요금 징수 방법 및 수동 요금 징수 방법인지 사용자 및 근무자로 하여금 인식할 수 있도록 표시한다. 요금 징수부(320)는 차량에 부차된 표시 장치 또는 통행 요금 징수 시스템의 차선 일측에 설치된 표시 장치(미도시)를 통해 사용자에게 요금 징수 방법을 표시하고, 근무자의 근무 화면에 요금 징수 방법을 표시한다.
요금 징수부(320)는 자동 요금 징수의 경우에 시스템의 오류 또는 선불 카드의 잔액 부족 등으로 자동 요금 징수를 할 수 없는 경우에는 수동 요금 징수 방법으로 전환하고 사용자 및 근무자에게 표시 장치를 통해 수동 요금 징수임을 표시한다.
또한, 요금 징수부(320)는 RFID 식별정보 및 주민번호를 기초로 요금을 징수하는 방법을 제공한다. 이를 위해, 주민번호 입력부(350)는 차량의 운전자로부터 주민번호를 입력받는다. 요금 징수부(320)는 RFID 식별정보 및 주민번호를 기초로 요금 징수 사업자 DB에 등록된 사용자인지 조사하여 등록되었다면 자동 요금 징수 처리하며 등록되지 않은 사용자인 경우에는 수동으로 요금 징수하도록 차량 운전자 및 근무자에게 표시한다.
에러 처리부(330)는 무선 인식 태그(370)에 저장된 차량의 식별정보를 기초로 블랙 리스트(black list)를 조회하여 차량이 적법/위법 차량인지 검사한다. 또한, 에러 처리부(330)는 요금 징수부(320)에 의해 파악된 요금 징수 방법에 따라 정상적인 요금 징수가 수행되었는지를 파악한다.
블랙 리스트 조회에 따라 위법 차량으로 파악되거나 정상적인 요금 징수 없이 통행 요금 징수 시스템을 통과하는 차량에 대하여, 에러 처리부(330)는 차량의 차량제어부(380)로 하여금 소정의 에러 표시를 하도록 하는 명령을 무선 단말부(310)를 통해 차량 제어부(380)로 전송한다. 예를 들어, 에러 처리부(330)는 비상등을 점멸하도록 하는 명령 또는 차량 시동 off 하는 명령을 차량 제어부(380)로 전송한다. 이 때, 차량 제어부(380)로 전송되는 명령은 무선 인식 태그(370)의 식별정보를 기초로 암호화하여 전송함으로써 다른 차량에 영향이 미치지 않도록 한다.
또한, 에러 처리부(330)는 위법 차량 또는 정상적인 요금 징수를 하지 않은 차량인 경우 등 에러 상황이 발생하면 차량 촬영 장치(340)로 하여금 차량을 촬영하도록 명령한다.
한편, 에러 처리부(330)는 무선 인식 태그(RFID)를 통한 요금 징수의 경우에 발생하는 모든 에러에 대한 예방 및 적절한 조치를 위하여 다음과 같은 동작을 수행한다.
에러 처리부(330)는 H/W 결함 허용 시스템을 운영하여 데이터 이중 백업을 하거나, 일정한 주기마다 특정 장치의 초기화로 장애를 예방조치 할 수 있게 하거나, 결함이 발생하기 전에 watchdog 등의 초기화 기능을 적용하여 통행 요금 징수 시스템에 문제가 발생치 않도록 한다.
또한, 에러 처리부(330)는 정보 결함 허용 시스템을 운영하여 parity check, check sum, M of N 등의 예방 및 복구 조치를 적용한다. 그리고, 에러 처리부(330)는 S/W 결합 허용 시스템을 운영하여 운영 데이터의 block화 저장을 하여 문제가 발생할 경우에 Rollback and Retry를 통해 별도의 조치를 취할 수 있도록 하며, 별 도의 logging을 하여 복구가 원활히 될 수 있도록 하거나, 모든 processing에 대해 check point를 두어 장애 대책을 세운다.
에러 처리부(330)는 상술한 에러를 근무 화면에의 표시 또는 경고음의 발생을 통행 근무자가 용이하게 인지할 수 있도록 하며, 차량 도주 등의 긴급하고 중요한 event가 발생한 경우에는 영업소 관리자 및 보안 요원들에게 알림 메시지 및 방송을 통해 알림으로써 신속한 조치가 취해질 수 있도록 한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 통행 요금 징수 시스템을 위한 무선 인식 태그 장착 차량(360)의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4a는 차량 제어부(Enging Control Unit:ECU)(380,400)에 RFID 태그(402)가 부착된 경우를 도시한 도면이다. 도 4a를 참조하면, 차량 제어부(380,400)는 자체에 RFID 태그(402)가 부착되어 있으며, RF 안테나(410)를 통해 통행 요금 징수 시스템의 무선 단말부(310)와 통신한다. 차량 제어부(380,400)는 RFID 태그(402) 및 RF 안테나(410)의 정상 동작여부를 관리, 감시한다. 차량 제어부(380,400)는 RFID 태그(402) 및 RF 안테나(410)가 비정상이면 차량 엔진 점화 스위치를 off 하고 RFID 태그 이상 상태를 차량 운전자가 알 수 있도록 차량 내부 표시 장치(장치되어 있을 경우) 또는 음향장치를 통해 표시하거나 비상등의 점멸을 통해 표시한다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 차량에 부착되는 RFID 태그(402)는 차량의 고유 식별정보(ID)를 갖는다. 예를 들어, RFID 태그(402)의 고유 식별정보는 48비트의 코드체계로 구성되고 상위 3바이트는 자동차 제조사의 고유 ID이고 하위 3바이트는 차량 제조 일련 번호로 제조사의 임의로 중복되지 않도록 부여된다. RFID 식별정보는 정부차원에서 차량의 생성 및 유지, 폐기시 까지의 life cycle 을 관리하여 이중관리가 되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 통행 요금 징수 시스템의 무선 단말부(310)와 통신하는 RF 안테나(410,422 및 442 내지 448)는 차량의 Radio 안테나를 공용으로 사용하거나, 별도의 RF 안테나를 사용할 수 있다. RFID 태그의 주파수 대역은 900MHz 대역의 표준화된 사용대역으로 타 시스템과의 주파수 오용이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
도 4b는 차량의 휠에 RFID가 부착되는 경우를 도시한 도면이다. 도 4b를 참조하면, 차량의 휠(430)에는 RFID 태그(432) 및 RF 안테나(434)를 포함하며, 차량 제어부(420)는 RF 안테나(422)를 포함한다. 차량 제어부(420)와 차량 휠(430)의 RFID 태그(432)는 각각에 포함된 RF 안테나(422,434)를 통해 통신한다. 차량 제어부(420)는 RF 안테나(422)를 통행 외부의 통행 요금 징수 시스템의 무선 단말부(310)와 통신한다.
RFID 태그(432)는 차량의 4개의 휠에 각각 부착되며, 차량 제어부(420)는 4개의 휠에 부착된 RFID 태그들을 polling 방식 또는 Round-Robin(RR) 방식을 이용해 하나씩 통신한다.
차량 휠의 RF 안테나(434)와 차량 제어부의 RF 안테나(422)는 차량 주행 중에만 액티브(Active)되는 것이 바람직하다.
도 4c는 차량의 휠에 RFID 가 부착되는 경우의 다른 예이다. 도 4c를 참조하면, 차량의 4개의 휠(450,460,470,480)에 각각 RFID 태그(452,462,472,482) 및 RF 안테나(454,464,474,484)가 설치되며, 차량 제어부(440)는 각각의 휠과 통신하는 4개의 RF 안테나(442,444,446,448)를 구비한다.
도 4b 및 도 4c의 경우에, 차량 제어부(420,440)는 4개의 휠(430,450,460,470,480)에 설치된 RFID 태그(452,462,472,482)가 차량의 고유 식별정보(ID)와 일치하지 않으면 차량 시동 스위치를 오프하고 그 사실을 차량 운전자가 인지할 수 있도록 화면표시장치, 음향 표시장치(구비된 경우)를 통행 표시하거나, 비상등 점멸을 통해 표시한다. 또한, 도 4b 및 도 4c의 경우도 도 4a와 마찬가지로, 차량 제어부(420,440)가 각각의 휠에 부착된 RFID 태그 및 RF 안테나의 상태를 관리 체크한다. 따라서, 차량 제어부(420,440)는 이상 발견시 그 사실을 차량 운전자가 알 수 있도록 표시한다.
도 5는 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 무선 단말부(310)는 차량의 소정위치에 부착되고, 차량 제어부(380)에 의해 관리, 검사되는 무선 인식 태그(370)로부터 차량 정보를 수신한다. 차량 정보는 차량 고유의 식별정보(ID) 및 차종, 요금 징수방법 등을 포함한다(S500). 요금 징수부(320)는 차량 정보를 기초로 차종 및 요금 징수 방법을 파악하고, 통행 요금을 계산한 후 파악된 요금 징수 방법에 따라 통행 요금을 징수한다(S510).
에러 처리부(330)는 정상적인 통행 요금이 이루어지지 않은 경우에 차량 제어부(380)로 하여금 에러 표시하도록 하는 명령을 무선 단말부(310)를 통해 전송한 다(S520).
도 6은 무선 인식 태그를 이용하여 위법 차량을 파악하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 6을 참조하면, 통행 요금 징수 시스템의 무선 단말부(310)는 소정의 통신 영역에 진입한 차량에 부착된 무선 인식 태그(370)로부터 차량 식별정보를 수신한다. 에러 처리부(330)는 수신한 차량 식별 정보를 기초로 블랙 리스트를 조회한다(S600).
블랙 리스트 조회 결과 위법 차량으로 파악되면(S610), 에러 처리부(330)는 차량 촬영 장치(340)로 하여금 차량을 촬영하도록 명령하고, 차량 촬영 장치(340)에 의해 촬영된 차량 영상을 영업소 컴퓨터로 전송한다(S620).
그리고, 에러 처리부(330)는 경보기, 표시 장치 등을 통하여 위법 차량임을 표시한다(S630). 또는 에러 처리부(330)는 차량의 차량 제어부(380)로 하여금 차량 시동 off 또는 비상등 점멸하도록 하는 명령을 차량 제어부(380)로 전송한다.
도 7은 차량 제어부가 차량에 부착된 무선 인식 태그(RFID)를 관리하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4a 및 도 7을 참조하면, 차량 제어부(400)는 무선 인식 태그(402) 및 안테나(410)의 정상 동작 여부를 감시한다(S700). 차량 제어부(400)는 무선 인식 태그 또는 안테나의 이상을 감지하면(S710), 차량 점화 스위치를 lock한다(S720). 즉 차량 시동이 안 걸리도록 한다. 차량 제어부(400)는 무선 인식 태그(402) 및 안테나(410)가 정상이면(S710), 차량 점화한다(S730).
도 8은 차량 제어부가 안테나를 체크하기 위한 회로를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 안테나 회로의 이상 여부에 따라 릴레이(relay)가 개폐되며, ECU 체크 포인트는 이러한 변화를 감지하여 안테나 이상 여부를 파악한다.
도 9는 차량의 휠에 부착된 무선 인식 태그(RFID)를 관리하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4b 및 도 9를 참조하면, 차량 제어부(420)는 차량의 4축의 휠에 각각 부착된 무선 인식 태그(432)로부터 각각 저장된 고유 식별정보를 수신한 후, 각각의 식별정보를 차량 제어부(420)에 저장된 식별정보와 비교한다(S900). 비교 결과 4개의 휠에 부착된 무선 인식 태그의 식별정보 중 어느 하나라도 차량 제어부에 저장된 식별정보와 다르면(S910), 차량 제어부(420)는 차량 점화 스위치를 Lock 하여 차량의 시동이 걸리지 않도록 한다(S920). 그리고, 차량 제어부(420)는 그 사실을 음성, 화면 또는 비상등의 점멸을 통하여 차량 운전자에게 표시한다(S930). 각 휠에 부착된 무선 인식 태그와 차량 제어부의 식별정보가 동일하면 차량의 엔진을 점화한다(S940).
도 10은 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 10을 참조하면, 무선 단말부(310)는 차량의 소정 위치에 부착된 무선 인식 태그(370)를 감지하고, 무선 인식 태그9370)로부터 차량 정보를 수신한다(S1000). 요금 징수부(320)는 차량 정보를 기초로 차종을 파악하고, 에러 처리부(330)는 차량 정보를 기초로 블랙 리스트를 조회한다(S1010). 또한, 요금 징 수부(320)는 차량에 대한 통행 요금을 계산한다. 예를 들어, 폐쇄식 요금 징수 시스템인 경우 차량이 입구 영업소를 통과할 때 입구 영업소는 무선 인식 태그(370)에 통행 요금 징수를 위해 필요한 입구 영업소 정보를 기록한다. 따라서, 요금 징수부(320)는 입구 영업소 정보 및 차종 정보를 기초로 통행 요금을 계산한다. 개방식 통행 요금 징수 시스템의 경우 일정구간은 미리 설정되어 있으므로 요금 징수부(320)는 차종 정보를 기초로 통행 요금을 계산한다.
에러 처리부(330)에 의한 블랙 리스트 조회 결과(S1010), 위법 차량으로 판단되면(S1020), 요금 징수부(330)는 수동 요금 징수 방법을 선택하고, 그 사실을 운전자 및 통행 요금 징수 시스템의 근무자가 인식할 수 있도록 화면 또는 음향을 통해 표시한다(S1060).
블랙 리스트 조회 결과, 적법 차량이면(S1020), 요금 징수부(320)는 선/후불 카드를 이용한 자동 요금 징수용 차량인지 파악한다(S1030). 무선 인식 태그(370)에 선/후불 카드 등록 여부가 저장되거나, 무선 인식 태그의 식별정보를 기초로 통행 요금 징수 시스템의 데이터베이스를 조회하여 선/후불 카드가 등록되어 있는지 파악할 수 있다(S103).
선/후불 카드 등록 차량이 아니면, 종래의 수동식 요금 징수 방법으로 요금을 징수하며, 이 경우 요금 징수부(320)는 수동식 요금 징수 방법을 근무자 및 운전자에게 표시한다(S1060).
선/후불 카드 등록 차량이면(S1030), 등록 카드가 선불 카드 인지 후불 카드인지 다시 파악한다(S1040). 만약, 후불 카드이면(즉, 선불 카드가 아닌경우)(S1040), 요금 징수부(320)는 자동 요금 징수한다(S1070). 선불카드가 등록된 경우에는 요금 징수부(320)는 선불카드에 통행 요금 지불을 위한 잔액이 있는지 조사한다(S1050). 잔액이 부족하면(S1050), 요금 징수부(320)는 수동으로 요금 징수를 한다(S1060). 잔액이 있는 경우에는(S1060), 요금 징수부(320)는 자동 요금 징수한다(S1070).
요금 징수부(320)는 자동 요금 징수가 된 경우에는 자동 요금 징수 되었다는 사실을 차량에 구비된 표시장치, 음향장치 또는 통행 요금 징수 시스템의 일측에 설치된 표시장치를 통해 요금이 정상처리 되었다는 메시지를 표시한다. 이로써, 운전자 및 근무자는 차량에 대한 요금이 자동으로 처리되었는지, 자동 처리가 안되는 경우 수동으로 요금 징수를 하여야 하는지 용이하게 파악할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 통행 요금 징수 방법의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 3 및 11을 참조하면, 무선단말부(310)는 일정 통신 영역에 진입한 차량에 부착된 무선 인식 태그9370)로부터 식별정보를 수신한다(S1100). 그리고, 주민번호 입력부(350)는 차량 운전자로부터 주민번호를 입력받는다(S1110). 요금 징수부(330)는 무선 인식 태그(370)의 식별정보 및 주민번호를 기초로 자동 요금 징수 등록 차량인지 파악한다(S1120). 자동 요금 징수 등록 차량으로 등록된 경우에, 요금 징수부(320)는 자동 요금 징수하고, 그렇지 않은 경우에는 수동 요금 징수한다(S1130).
스마트 카드 등을 이용하여 요금을 징수하는 차량인 경우에, 도 11에 도시된 바와 같은 방법을 사용하여 스카트 없는 경우에도 요금징수가 가능하게 할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 무선 인식 태그를 이용한 통행 요금 징수 시스템에서 에러 처리 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 도 12를 참조하면, 에러 처리부(330)는 요금 징수부(320)에 의해 차량에 대한 통행 요금이 정상 처리되었는지 파악한다(S1200). 요금 징수부(320)는 자동 요금 징수 방법에 의한 요금 징수가 되지 않는 경우에 수동 요금 징수 방법으로 전환하여 그 사실을 운전자 및 근무자에게 표시한다.
그러나, 운전자가 수동 요금 징수 방법에서 요금을 지불함이 없이 통행 요금 시스템을 벗어나면, 에러 처리부(330)는 단말기 고유 식별정보를 사용한 코드 발생기로 만들어진 키를 이용하여 암호화한 메시지를 차량(360)으로 전송한다(S1210). 이 메시지는 차량 제어부(380)로 전송되어 비상등을 점멸하도록 명령한다(1220).
에러 처리부(330)가 차량 제어부(380)에게 전송되는 메시지는 해당하는 차량의 무선 인식 태그(370)의 식별정보를 기초로 암호화된 메시지이므로 차량 제어부(380)는 무선 인식 태그(370)의 식별정보를 기초로 전송된 메시지가 자신에게 전송된 것인지 확인할 수 있다. 따라서, 에러 처리부(330)가 발생한 메시지가 다른 차량에 영향을 주는 일을 방지한다.
차량 제어부(380)는 에러 처리부(330)에 의한 메시지에 따라 비상등을 점멸한다. 차량 제어부(380)는 차량의 시동이 커지면 비상등을 소등하지만 시동을 켜면 다시 비상등을 점멸한다. 이 메시지는 차량 제어부의 비휘발성 메모리에 쓰여지기 때문에 운저자 임의대로 삭제가 불가능하다.
차량에 대한 통행 요금의 지불이 완료되면, 해당 사업자가 소유하고 있는 휴대용 코드 복호기를 사용하여 차량의 비상등 점멸 locking을 푼다. 암호된 메시지의 삭제는 복호화된 키로만 가능하며, 이 키는 검증된 해당 사업자의 유지보수원에 의해서만 휴대용 코드 복호기로 사용 가능케 하기 위해 식별 인증 절차를 가진다.
요금지불을 하지 않고 통과한 차량의 감지를 위하여, 무인 요금소에 진입하기 전에 차종의 감지를 하는 차종분류장치에 의해 차종이 판별되고, 차량 진행 방향으로 차로에 설치된 무인 RF 단말기 앞에 광센서와 윤거/윤폭 감지기 등의 차량 감지기를 설치하여 요금징수를 한 차량이 발진하였는지 판단할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 무선 인식 태그를 이용하여 자동 요금 징수 또는 수동 요금 징수를 용이하게 할 수 있으며, 차량 제어부가 무선 인식 태그를 항시 감시하고 무선 인식 태그의 이상을 차량에 표시토록 하여 무선 인식 태그를 이용한 요금 징수 시스템의 신뢰성을 높인다.
또한, 무선 인식 태그를 이용하여 자동 요금 징수 및 수동 요금 징수 방법을 파악하여 운전자 및 근무자에게 표시토록 하여 요금 징수 방법에 따라 적절한 조치를 취할 수 있게 한다. 또한, 통행 요금을 미납한 차량 등 블랙 리스트 상의 위법 차량의 비상등의 점멸을 통해 위법 사항을 표시하여 운전자 및 근무자가 위법 차량임을 용이하게 파악할 수 있고 통행 요금 납부를 강제하는 효과가 한다.

Claims (18)

  1. 차량의 4개의 휠에 각각 부착되고, 차량의 엔진 및 비상등을 포함하는 차량 부속 장치들을 제어하는 차량제어장치와 연계된 무선 인식 태그가 소정의 통신 영역에 위치하면 상기 무선 인식 태그로부터 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 수신하는 무선 단말부;
    상기 차량 정보를 기초로 상기 차량의 차종 및 상기 차량의 요금 징수 방법을 파악하고, 상기 차량에 대한 통행 요금을 계산하고, 상기 파악된 요금 징수 방법에 따라 통행 요금을 징수하는 요금징수부; 및
    상기 요금징수부에 의해 정상적인 요금징수가 되지 않은 경우에 에러표시명령을 상기 무선단말부를 통해 상기 차량제어장치에 전송하는 에러처리부;를 포함하고,
    상기 차량제어장치는 상기 차량의 4개의 휠에 부착된 무선인식태그의 식별정보가 모두 동일한 경우에 시동 장치를 온(on)하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에러처리부는 상기 차량정보를 기초로 블랙리스트를 체크하여 상기 차량이 블랙리스트 대상 차량이면 블랙리스트 대상 차량임을 표시장치를 통해 표시하고 차량촬영명령을 발생하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에러처리부는 상기 차량이 정상적인 요금 징수 없이 소정의 영역을 통과하면 상기 차량의 비상등이 점멸하도록 하는 명령을 상기 무선단말부를 통해 상기 차량의 차량제어장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 차량제어장치는 상기 무선 인식 태그의 정상동작여부를 체크하여 상기 무선 인식 태그가 비정상이면 상기 차량의 엔진점화스위치를 오프(off)시 키는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 인식 태그는 상기 차량제어장치 내에 부착되는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 인식 태그는 상기 차량의 휠에 부착되고 상기 무선 인식 태그는 상기 차량제어장치와 무선 또는 유선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 요금 징수부는 상기 차량의 요금 징수 방법이 선불카드를 이용한 자동요금징수방법이면 자동 요금 징수하고, 상기 선불카드의 잔액이 부족하면 상기 차 량의 요금 징수 방법을 수동 요금 징수 방법으로 파악하고, 상기 파악된 요금 징수 방법을 상기 차량의 운전자가 인식할 수 있도록 표시하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 요금 징수부는 상기 파악된 통행 요금 징수 방법을 음성 또는 화면 표시장치를 통해 표시하도록 하는 명령을 상기 무선 단말부를 통해 상기 차량의 차량제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    주민번호를 입력받는 주민번호 입력부;를 더 포함하고,
    상기 요금 징수부는 상기 차량 식별 정보 및 상기 입력받은 주민번호를 기초로 상기 차량을 인증하고, 상기 차량에 대한 선/후불 방식에 의한 자동 요금 징수를 수행하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 시스템.
  11. 차량의 4개의 휠에 각각 부착되고, 차량의 엔진 및 비상등을 포함하는 차량 부속 장치들을 제어하는 차량제어장치와 연계된 무선 인식 태그가 소정의 통신 영역에 위치하면 상기 무선 인식 태그로부터 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 수신하는 정보 수신 단계;
    상기 차량 정보를 기초로 상기 차량의 차종 및 상기 차량의 요금 징수 방법을 파악하고, 상기 차량에 대한 통행 요금을 계산하고, 상기 파악된 요금 징수 방법에 따라 상기 통행 요금을 징수하는 통행 요금 징수 단계; 및
    상기 통행 요금이 정상적으로 징수되지 않은 경우에 에러표시명령을 상기 차량제어장치에 전송하는 에러 처리 단계;를 포함하고,
    상기 차량제어장치는 상기 차량의 4개의 휠에 부착된 무선인식태그의 식별정보가 모두 동일한 경우에 차량 시동 장치를 온(on)하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 에러 처리 단계는 상기 차량정보를 기초로 블랙리스트를 체크하여 상기 차량이 블랙리스트 대상 차량이면 블랙리스트 대상 차량임을 표시하고 차량촬영명령을 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 에러 처리 단계는 상기 차량이 정상적인 요금 징수 없이 소정의 영역을 통과하면 상기 차량의 비상등이 점멸하도록 하는 명령을 상기 차량제어장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 차량의 차량제어장치는 상기 무선 인식 태그의 정상동작여부를 체크하여 상기 무선 인식 태그가 비정상이면 상기 차량의 엔진점화스위치를 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
  15. 삭제
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 요금 징수 단계는 상기 차량의 요금 징수 방법이 선불카드를 이용한 자동요금징수방법이면 자동 요금 징수하고, 상기 선불카드의 잔액이 부족하면 상기 차량의 요금 징수 방법을 수동 요금 징수 방법으로 파악하고, 상기 파악된 요금 징수 방법을 상기 차량의 운전자가 인식할 수 있도록 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 요금 징수 단계는 상기 파악된 통행 요금 징수 방법을 음성 또는 화면 표시장치를 통해 표시하도록 하는 명령을 상기 차량제어장치에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    주민번호를 입력받는 단계;를 더 포함하고,
    상기 요금 징수 단계는 상기 차량 식별 정보 및 상기 입력받은 주민번호를 기초로 상기 차량을 인증하고, 상기 차량에 대한 선/후불 방식에 의한 자동 요금 징수를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통행 요금 징수 방법.
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