KR100822902B1 - 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치 - Google Patents
단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100822902B1 KR100822902B1 KR1020010078243A KR20010078243A KR100822902B1 KR 100822902 B1 KR100822902 B1 KR 100822902B1 KR 1020010078243 A KR1020010078243 A KR 1020010078243A KR 20010078243 A KR20010078243 A KR 20010078243A KR 100822902 B1 KR100822902 B1 KR 100822902B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vehicle
- toll
- base station
- information
- terminal
- Prior art date
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 101150012579 ADSL gene Proteins 0.000 description 1
- 102100020775 Adenylosuccinate lyase Human genes 0.000 description 1
- 108700040193 Adenylosuccinate lyases Proteins 0.000 description 1
- 101000741965 Homo sapiens Inactive tyrosine-protein kinase PRAG1 Proteins 0.000 description 1
- 102100038659 Inactive tyrosine-protein kinase PRAG1 Human genes 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/02—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems
- G07B15/04—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems comprising devices to free a barrier, turnstile, or the like
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
- G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q2240/00—Transportation facility access, e.g. fares, tolls or parking
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Finance (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
Abstract
본 발명은 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치에 관한 것으로 특히, 유료 도로를 통과하는 차량 및 차종을 자동으로 인식하고 그에 따른 통행 요금을 차량을 정지시킴이 없이 자동으로 정산하도록 함을 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여 본 발명은 진입 차종을 감지하기 위한 차종 감지기(130)와, 차량이 일정 범위 내에 진입하면 차량에 장착된 요금 정산용 단말기와 통신을 수행하기 위한 제1,제2 기지국(120)(150)과, 요금 정산시 카드 사용 가능 여부, 잔고 및 인출할 통행 요금 등을 표시하기 위한 안내표시기(140)와, 상기 제1 기지국(120)으로부터 상기 요금 정산용 단말기에서의 사용자 고유번호 및 잔액 정보를 수신하여 신용 조회를 진행하면서 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종을 판별하여 통행 요금을 산출하고 신용 조회 결과 잔액이 충분하고 위법 사항이 없는 사용 가능한 정상적인 카드로 판단되면 상기 안내 표시기(140)를 제어하여 잔고 및 인출한 통행 요금에 관한 정보를 표시하면서 상기 요금 정산용 단말기에서 정산할 통행 요금을 상기 제2 기지국(150)으로 전송하여 통행 요금을 정산하는 중앙 처리기(190)로 구성함을 특징으로 한다.
Description
도1은 본 발명의 실시예를 위한 통행 요금 정산 장치의 구성도.
도2는 본 발명의 실시예에서 통행 요금 자동 정산을 위한 동작 순서도.
도3은 도1에서 DSRC 기지국의 상세 블록도.
도4는 TDMA/TDD 및 TDMA/FDD 방식의 프레임 구조를 보인 예시도.
도5는 도1에서 DSRC 기지국과 차량 단말기 간의 통신 절차를 보인 신호 흐름도.
도6은 본발명의 실시예에서 불법/위법 차량을 검출하는 동작에 관한 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
110,140 : 안내표시기 120,150 : DSRC 기지국
130 : 차종 감지기 160 : 통과차량 감지기
170 : 차단기 180 : 카메라
190 : 중앙 처리기
도2는 본 발명의 실시예에서 통행 요금 자동 정산을 위한 동작 순서도.
도3은 도1에서 DSRC 기지국의 상세 블록도.
도4는 TDMA/TDD 및 TDMA/FDD 방식의 프레임 구조를 보인 예시도.
도5는 도1에서 DSRC 기지국과 차량 단말기 간의 통신 절차를 보인 신호 흐름도.
도6은 본발명의 실시예에서 불법/위법 차량을 검출하는 동작에 관한 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
110,140 : 안내표시기 120,150 : DSRC 기지국
130 : 차종 감지기 160 : 통과차량 감지기
170 : 차단기 180 : 카메라
190 : 중앙 처리기
본 발명은 첨단 교통 관리 서비스에 관한 것으로 특히, 단거리 전용 통신(DSRC)을 이용한 통행 요금 정산 장치에 관한 것이다.
통상적으로 유료 도로를 이용하기 위해서는 요금을 지불하여야 한다.
이를 위하여 종래에는 도로 입구 및 출구에 톨 게이트(Toll Gate)를 설치한다.
따라서, 종래에는 도로에 차량이 진입할 때 또는 도로에서 차량이 진출할 때 운전자가 요금을 정산하게 된다.
통상적으로 유료 도로를 이용하기 위해서는 요금을 지불하여야 한다.
이를 위하여 종래에는 도로 입구 및 출구에 톨 게이트(Toll Gate)를 설치한다.
따라서, 종래에는 도로에 차량이 진입할 때 또는 도로에서 차량이 진출할 때 운전자가 요금을 정산하게 된다.
그러나, 종래에는 요금 징수를 위해 통과 차량이 정지하여야 함으로 유류 비용의 낭비, 차량 운행 지체로 인한 도로 효율 저하 및 물류 비용의 증가 등의 문제점이 있다.
또한, 종래에는 도로 진출 입구마다 요금 징수를 위한 인력이 필요함으로 인건비가 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 유료 도로를 통과하는 차량 및 차종을 자동으로 인식하고 그에 따른 통행 요금을 차량을 정지시킴이 없이 자동으로 정산하도록 창안한 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 통행 차량이 위법 차량인지를 판단하고 위법 차량인 경우 차량 및 운전자를 촬영하도록 함을 다른 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 위법 차량의 진입(또는 진출)시 이를 차단하도록 함을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 종래에는 도로 진출 입구마다 요금 징수를 위한 인력이 필요함으로 인건비가 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 유료 도로를 통과하는 차량 및 차종을 자동으로 인식하고 그에 따른 통행 요금을 차량을 정지시킴이 없이 자동으로 정산하도록 창안한 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 통행 차량이 위법 차량인지를 판단하고 위법 차량인 경우 차량 및 운전자를 촬영하도록 함을 다른 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 위법 차량의 진입(또는 진출)시 이를 차단하도록 함을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 사용자 고유번호, 잔액 정보 등을 스마트 카드에 기록하고 그 기록 정보를 자체 전력 송출 기능을 이용하여 외부로 송출하는 요금 정산용 단말기(ETC ; Electronic Toll Collection)를 장착한 차량으로부터 통행 요금을 정산하는 통행 요금 정산 장치에 있어서, 상기 차량의 차종을 판별하는 차종 감지기와, 상기 차량이 일정 범위 내에 진입하면 소정 채널을 할당하고 할당된 채널을 통해 상기 요금 정산용 단말기와 통신을 수행하는 제1,제2 기지국과, 상기 제1 기지국으로부터 수신한 사용자 고유번호, 차량 정보, 진입 지점 및 잔액 정보 그리고, 상기 차종 감지기에서 감지한 차종 정보를 내부 기억 장치에 저장하고 상기 제2 기지국에서 수신되는 사용자 고유번호에 대해 해당 정보를 기억 장치로부터 읽어 통행 요금을 산출한 후 상기 요금 정산용 단말기에서 통행 요금을 정산하도록 상기 제2 기지국으로 전송하는 중앙 처리기를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.
또한, 본원 발명은 차량 진입 가능 여부를 표시하기 위한 제1 안내표시기와, 차량 진입시 잔고 및 불량 카드 여부 등을 표시하기 위한 제2 안내표시기를 더 구비하여 중앙 처리기가 제어하도록 구성함을 특징으로 한다.
그리고, 본원 발명은 통과 차량을 감지하기 위한 통과차량 감지기와, 요금 정산용 단말기에 등록된 차종과 차종 감지기에서 감지한 차종이 일치하지 않거나 잔액이 부족하여 중앙 처리기에서 위법 차량으로 판단한 경우 차량의 통행을 차단하기 위한 차단기와, 상기 통과차량 감지기가 감지한 차량 통과 시점을 기준으로 하여 결정된 촬영 시점에서 상기의 위법 차량을 촬영하기 위한 감시 카메라를 더 구비하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 제1,제2 기지국은 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기지국으로서, 차량에 장착된 요금 정산용 단말기와 최대 1Mbps의 고속으로 데이터를 전송할 수 있고 채널 설정 및 정보 교환 효과를 높이기 위해 TDMA/FDD 또는 TDMA/TDD 방식의 다중접속 방식의 프로토콜을 이용하여 하나의 주파수로 여러 개의 요금 정산용 단말기와 동시에 통신이 가능함은 물론 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 밴드 주파수 및 저출력의 RF를 사용하여 근거리 통신을 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예를 위한 장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 진입 차종을 감지하기 위한 차종 감지기(130)와, 통과 차량을 감지하기 위한 통과차량 감지기(160)와, 차량이 일정 범위 내에 진입하면 차량에 장착된 요금 정산용 단말기와 통신을 수행하기 위한 제1,제2 기지국(120)(150)과, 상기 제1 기지국(120)으로부터 수신한 사용자 고유번호, 차량 정보, 진입 지점 및 잔액 정보 그리고, 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종 정보를 내부 기억 장치에 저장하고 상기 제2 기지국(150)에서 수신되는 사용자 고유번호에 대해 해당 정보를 기억 장치로부터 읽어 통행 요금을 산출한 후 상기 요금 정산용 단말기와 통신하여 통행 요금을 정산하도록 상기 제2 기지국(150)으로 전송하는 중앙 처리기(190)와, 이 중앙 처리기(190)의 제어에 의해 차량 진입(또는 진출) 가능 여부를 표시하기 위한 제1 안내표시기(110)와, 상기 중앙 처리기(190)의 제어에 의해 통행 요금 정산시 카드 사용 가능 여부, 잔고 및 인출할 통행 요금 등을 표시하기 위한 제2 안내표시기(140)와, 요금 정산용 단말기에 등록된 차종과 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종이 일치하지 않거나 잔액이 부족하여 상기 중앙 처리기(190)가 위법 차량으로 판단한 경우 차량의 통행을 차단하기 위한 차단기(170)와, 상기 중앙 처리기(190)가 위법 차량으로 판단한 경우 상기 통과차량 감지기(160)가 감지한 차량 통과 시점을 기준으로 하여 결정된 촬영 시점에서 차량 및 운전자를 촬영하기 위한 카메라(180)로 구성한다.
도면의 미설명 부호 '200','300'은 요금 정산용 단말기를 장착한 차량이다.
상기 요금 정산용 단말기(ETC ; Electronic Toll Collection)는 사용자 고유번호, 잔액 정보 등을 스마트 카드에 기록하고 그 기록 정보를 자체 전력 송출 기능을 이용하여 외부로 송출하도록 구성한다.
상기 DSRC 기지국(120)(150)는 도3의 블록도에 도시한 바와 같이, 고주파부(310)와 제어부(320)가 일체로 실장되고 상기 고주파부(310)와 제어부(320)가 거리가 가깝기 때문에 커넥터로 연결한 구성이다.
상기 고주파부(310)는 송신 주파수를 방사하거나 주파수를 수신하는 안테나(311)와, ASK(Amplitude Sequence Keying) 변조된 신호를 정해진 무선 신호로 변환해 주는 업 컨버터(UP Converter)와 ASK 변조된 무선 신호를 복조가 가능한 ASK 신호로 변환하는 다운 컨버터(Down Converter)로 구성된 무선 변환부(RFC: RF Converter)(312)와, 데이터 신호를 ASK 변조 및 수신된 ASK 신호를 복조하는 ASK 모뎀(ASK MODEM)(313)과, 기지국의 상태를 파악하기 위한 감지부(Sensor)(314)로 구성한다.
상기 제어부(320)는 연산 처리를 위한 CPU(321), CPU(321)로부터 생성된 데이터를 액티브 DSRC 프로토콜로 적합하게 통신 프레임을 형성하여 상기 ASK 모뎀(313)으로 출력하는 송신 FPGA(TX, 322a) 및 ASK 모뎀(313)로부터 복조된 신호를 CPU(321)가 필요한 데이터 만을 추출해 내는 수신 FPGA(RX, 322b)를 포함하는 매체접속제어 FPGA(field-programmable gate array)(322)와, 램(RAM)(323a) 및 피롬(PROM)(323b)로 이루어진 메모리(323)와, 상기 감지부(315)에 의해 감지된 신호를 CPU(211)에 전달하는 버퍼(324)와, 사용자에게 상태 및 동작을 알리기 위해 LCD 표시기(326a) 및 기지국의 상태를 사용자에게 알리는 LED(326b)로 이루어진 표시부(326)와, PC 또는 서버와 시리얼 통신하는 RS-232(327)와, 원거리에 있는 서버와 통신하기 위한 인터페이스부(328)로 구성한다.
상기 고주파부(310) 및 제어부(320)는 전원 공급부(315)를 공유하여 전원을 공급받고, 방열 패드(340)에 의해 내부에서 발생되는 열을 방열시켜 준다.
따라서, 상기와 같이 DSRC 기지국(120)(150)을 구성함으로써 종래의 기술에서 고주파부및 제어부가 일정한 거리를 두고 서로 다른 위치에 설치되기 때문에 고주파부와 제어부 각각에 전원부 및 방열팬을 각각 구비하여야 하는 구성요소 추가의 문제를 해결할 수 있고 또한, 종래의 기술에서 원거리 통신을 위하여 고주파부와 제어부 각각에 RS422을 구비하여야 하는 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 제어부에서 고주파부의 제어, 신호전달, 모니터링을 위해서 많은 케이블이 설치됨에 따른 선로 손실, 잡음 특성 저하 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 도2의 동작 순서도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
DSRC 기지국(120)(150)은 무선 데이터정보를 송출하고 있다가 일정 범위 내에 요금 정산용 단말기를 장착한 차량(200)(300)이 진입하면 상기 요금 정산용 단말기와 TDMA/TDD 방식 또는 TDMA/FDD 방식의 다중접속 프로토콜을 이용하여 채널 설정 및 정보 교환을 수행하게 된다.
즉, 진입로와 진출로에 각기 설치되는 DSRC 기지국(120)(150)은 요금 정산용 단말기를 장착한 차량(200)(300)이 일정 범위 내로 진입하면 고주파부(310)가 안테나(311)를 통해 수신되는 신호를 무선 변환부(312)의 다운 컨버터에 의해 복조가 가능한 ASK 신호로 변환하고 상기 변환된 ASK 신호를 ASK 모뎀(313)을 통해서 복조한다.
상기 ASK 모뎀(313)을 통해서 복조된 신호는 제어부(320)의 MAC FPGA(322)에 직접 입력된다.
상기 MAC FPGA(322)는 ASK모뎀(313)로부터 복조된 신호를 수신 FPGA(322b)로 수신하고 상기 수신 FPGA(332b)는 CPU(321)가 필요로 하는 데이터만을 추출하여 CPU(321)로 전달된다.
상기 CPU(321)는 상기 수신된 데이터에 따라 차량 단말의 모니터링 및 제어 동작을 수행하는 연산을 수행한다. 이때 메모리(323)의 램(323a) 및 피롬(323b)에 기록된 프로그램 및 파라미터를 이용하여 연산을 수행한다. 그 결과를 RS-232C(327) 및 인터페이스(Ethernet/ADSL/MODEM/PCS_Network)(328)를 통해 외부 서버 등에 전달한다.
그리고, 제어부(320)에서 차량에 장착된 요금 정산용 단말기로의 데이터 전달을 보면, CPU(321)에서 데이터가 생성되어 출력되고, MAC FPGA(322)의 송신 FPGA(322a)에서 상기 데이터를 ITS 액티브 근거리 무선통신 프로토콜에 적합하게 통신 프레임을 형성하여 출력한다.
상기 통신 프레임은 고주파부(310)의 ASK 모뎀(313)에 직접 입력되며, ASK 모뎀(313)은 상기 통신 프레임 데이터를 ASK 변조하여 무선 변환부(312)로 전달하고, 무선 변환부(312)는 업 컨버터에서 ASK 변조된 무선 신호를 정해진 무선 신호로 변환해 주어 안테나(311)를 통해 송신 주파수로 차량에 장착된 요금 정산용 단말기로 방사한다.
그리고, 상기 고주파부(310)와 제어부(320)는 하나의 전원 공급부(315)로부터 전원을 공급받아서 동작하게 되며, 케이스 내부에 설치되는 방열 패드(340)가 상기 내부 구성 부품들로부터 발생되는 열을 측면 케이스를 통해 효과적으로 방열한다.
이와 같이 고주파부(310)는 차량에 탑재된 차량 단말과 주파수를 송수신하고, 컨넥터(301)를 통해서 제어부(320)와 통신하여, 제어부(320)에서 상기 차량 단말과 통신하고, 일체화하여 기존에 상호 통신하기 위해 마련된 RS422를 제거할 수 있다. 또한 안테나(311)의 구조를 기판(PCB)를 이용한 패치 안테나로 할 수 있다.
또한, 상기 DSRC 기지국(120)(150)은 TDMA/FDD 또는 TDMA/TDD 방식의 다중접속 프로토콜을 이용하여 하나의 주파수로 최대 8개의 요금 정산용 단말기와 동시에 통신할 수 있다.
상기 TDMA 방식은 하나의 주파수를 여러 개의 타임 슬롯으로 분할하여 타임슬롯당 하나의 채널로 할당하여 사용할 수 있는 다중접속기법이다.
상기 TDD(Time Division Duplex) 방식은 하나의 주파수를 이용하여 시간축 상에서 송신 및 수신이 가능하도록 함으로써 양방향 통신을 할 수 있도록 하는 기술이다.
상기 FDD 방식은 DSRC 기지국(120)(150) 각각과 요금 정산용 단말기가 양방향 통신을 할 때 서로 다른 주파수를 사용하여 송신 채널 및 수신 채널을 정해놓고 지정된 타임 슬롯을 사용하여 통신하는 방법이다.
DSRC 시스템에서 사용하는 TDMA/TDD 방식과 TDMA/FDD 방식의 프레임 구조는 도4(a)(b)의 예시도에 도시한 바와 같다.
본 발명의 실시예에서는 DSRC 기지국(120)(150) 각각과 ETC 단말기(200) 간의 TDMA/FDD 통신 과정을 도5의 신호 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
TDMA/FDD 방식의 프레임 구조는 도4(b)의 예시도에 도시한 바와 같이, FCMS(Frame Control Message Slot), ACTS(Activation Slot) 및 MDS(Message Data Slot)를 구비하며 이러한 프레임 구조를 사용하여 통신정보 방송, 채널요구, 채널할당, 데이터 전송 및 수신 정보 확인(ACK) 메시지를 전송하는 과정을 도시한 것이다.
이 과정을 간략히 설명하면, DSRC 기지국(120 또는 150)에서 FCMS 타임 슬롯을 사용하여 통신채널사용에 관한 정보를 여러 요금 정산용 단말기를 위해 방송하면 상기 방송을수신한 요금 정산용 단말기에서 채널 할당을 받기 위하여 DSRC 기지국(120 또는 150)으로 채널 할당을 요청하고 이후, 상기 채널 요청에 대하여 DSRC 기지국(120 또는 150)에서 사용 가능한 채널인 타임슬롯을 선정하여 요금 정산용 단말기로 통보하고 이에 대하여 요금 정산용 단말기가 DSRC 기지국(120 또는 150)에서 정해준 타임 슬롯으로 데이터를 전송하며 이후, 요금 정산용 단말기에서 DSRC 기지국(120 또는 150)으로 전송한 데이터에 대하여 수신 확인(ACK or NACK)을 수행하게 된다.
즉, 상기의 통신 과정은 차량이 유료 도로에 진입하는 시점에서 DSRC 기지국(120)과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기 간 그리고, 차량이 유료 도로로부터 진출하는 시점에서 DSRC 기지국(150)과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기 간에서 각기 이루어진다.
따라서, 상기와 같은 동작을 수행하는 DSRC 기지국(120 또는 1500)과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기를 이용하여 통행 요금을 정산하는 과정은 도2의 동작 순서도에 도시한 바와 동일하게 이루어지며, 이를 진입로측과 진출로측으로 구분하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 진입로측의 동작을 설명하면, 요금 정산용 단말기를 장착한 차량(200)은 제1 안내표시기(100)에 진입 허용으로 표시된 유료 도로로 진입하면서 제1 기지국(120)으로부터 송출되는 신호를 감지하면 상기 요금 정산용 단말기는 등록된 사용자 고유 번호, 차량 정보(예로, 차종) 및 스마트 카드에 기록되어 있는 잔액 정보를 상기 제1 기지국(120)으로 송출하게 된다.
이때, 제1 기지국(120)는 사용자 고유 번호, 차량 정보 및 잔액 정보를 중앙 처리기(190)로 전송한다.
이에 따라, 중앙 처리기(190)는 제1 기지국(120)에서 전송된 정보를 분석하여 차량(200)의 이용 상태에 관한 정보를 제2 안내표시기(140)에 표시함으로써 운전자에게 스마트 카드의 잔고 및 불량 카드 여부 등을 알리게 된다.
여기서, 차량의 이용 상태 즉, 스마트 카드의 잔고 및 불량 카드 여부 등의 정보는 요금 정산용 단말기로 전송하여 엘씨디(LCD) 또는 엘이디(LED) 등의 디스플레이 장치에 표시함으로써 사용자가 간편하게 알 수 있도록 구성할 수 있다.
아울러, 중앙 처리기(190)는 차종 감지기(130)로 진입 차량의 차종을 감지하도록 명령을 전송하게 된다.
이에 따라, 차종 감지기(130)에서 진입 차량의 차종을 감지하면 중앙 처리기(190)는 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종과 제1 기지국(120)에서 전송되어온 차량 정보내의 차종(요금 정산용 단말기에 등록된 차종)을 비교하여 위법 차량 여부를 판별하게 된다.
이 후, 중앙 처리기(190)는 진입 차량(200)에 대한 사용자 고유번호, 차종, 진입지점(유료 도로가 고속도로와 같이 복수의 진입로와 복수의 진출로가 있는 경우) 및 위법 차량 여부 등의 정보를 내부의 기억장치에 저장하게 된다.
또한, 진출로측의 동작을 설명하면, 요금 정산용 단말기를 장착한 차량이 제2 기지국(150)으로부터 송출되는 신호를 감지하면 상기 요금 정산용 단말기는 등록된 사용자 고유 번호, 차량 정보(예로, 차종) 및 스마트 카드에 기록되어 있는 잔액 정보를 상기 제2 기지국(120)으로 송출하게 된다.
이때, 제2 기지국(150)은 통과 차량(예로, 도1에서 '300')에서 송출되는 사용자 고유번호를 수신하여 중앙 처리기(190)로 전송하게 된다.
이에 따라, 중앙 처리기(190)는 제2 기지국(150)에서 전송된 사용자 고유번호와 일치하는 사용자 고유번호를 찾고 그 사용자 고유번호에 대응하는 차종을 참조하여 통행 요금을 산출한 후 사용자 고유번호와 함께 제2 기지국(150)으로 전송하게 된다.
따라서, 제2 기지국(150)은 차량(300)에 장착된 요금 정산용 단말기로 인출 금액 정보를 전송하고 이를 수신한 상기 요금 정산용 단말기는 스마트 카드에서 상기 제2 기지국(150)에서 전송되어온 인출 정보를 근거로 통행 요금을 인출함과 아울러 엘씨디(LCD) 또는 엘이디(LED) 등의 디스플레이 장치에 인출 정보를 표시하여 운전자에게 알리게 된다.
이후, 요금 정산용 단말기는 통행 요금이 정상적으로 인출되었음을 제2 기지국(150)으로 알리며 그 제2 기지국(150)은 이를 중앙 처리기(190)로 전송하게 된다.
그런데, 상기에서 중앙 처리기(190)가 차종 감지기(130)에서 감지한 차종 정보와 제1 기지국(120)에서 전송되어온 요금 정산용 단말기에 등록된 차량 정보를 비교할 때 위법 상태(예로, 등록 차종 정보와 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종이 일치하지 않거나, 스마트 카드에 저장되어 있는 잔액이 통행 요금을 정산하기에는 부족한 경우)로 판단할 수 있다.
이러한 불법/위법 차량을 판별하는 경우에 대한 동작 과정은 도6의 동작 순서도에 도시한 바와 같다.
즉, 중앙 처리기(190)는 제2 기지국(150)으로부터 수신되는 사용자 고유번호를 진입로측에서 수신된 사용자 고유번호와 비교하고 위법 차량의 사용자 고유번호로 판단되면 차단기(170) 및 카메라(180)로 구동 명령을 전송하게 된다.
이에 따라, 차단기(170)가 작동하여 차량의 통과를 차단하며 카메라(180)는 차량 및 그 차량에 탑승한 운전자를 촬영하게 된다.
여기서, 카메라(180)는 통과 차량 감지기(7)에서 차량 통과를 감지한 시점을 기준으로 한 촬영 시점 결정 데이터를 수신한 후 차량(예로, 도1에서 '300')을 촬영하게 되며, 상기의 동작을 촬영한 영상 데이터를 중앙 처리기(190)로 전송되어 저장 매체에 기록되어진다.
한편, 본 발명을 복수의 진입로와 복수의 진출로가 있는 고속도로에 적용하는 경우 진출로측에서의 해당 차량을 판별하기 위하여 차량 진입시의 사용자 고유번호를 검색하여야 하는데, 모든 사용자 고유번호를 검색한다면 시스템에 무리를 주게 될 것이다.
따라서, 진입로와 진출로 사이에 복수의 기지국을 설치하여 통과 차량을 감지함에 의해 사용자 고유번호를 차량의 통과 지점을 기준으로 분류, 저장하는 동작을 수행하도록 구성할 수 있다.
이 경우, 톨게이트 바로 전에 설치된 기지국의 정보로 분류한 사용자 고유번호만을 검색함으로 해당 차량의 정보를 신속하게 알 수 있으므로 실시간으로 요금 정산이 가능하게 될 것이다.
그런데, 상기와 같이 진입로와 진출로에 각기 1개의 DSRC 기지국이 설치되어 있은 것으로 설명하였으나, 이 경우 고속으로 주행하는 차량과의 통신이 원활히 이루어지지 않을 수 있으므로 진입로와 진출로 각각에는 일정 거리 만큼 이격한 제1,제2 DSRC 기지국을 설치하여 구성할 수 있다.
따라서, 제1 DSRC 기지국은 차량 단말기와의 통신을 위한 채널을 할당하고 제2 DSRC 기지국은 차량 단말기로부터 사용자 고유번호, 차량 정보 및 잔액 정보를 수신하도록 구성할 수 있다.
이 경우, DSRC 기지국과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기간의 통행 요금을 정산하는 과정은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
또한, 본원 발명은 차량 진입 가능 여부를 표시하기 위한 제1 안내표시기와, 차량 진입시 잔고 및 불량 카드 여부 등을 표시하기 위한 제2 안내표시기를 더 구비하여 중앙 처리기가 제어하도록 구성함을 특징으로 한다.
그리고, 본원 발명은 통과 차량을 감지하기 위한 통과차량 감지기와, 요금 정산용 단말기에 등록된 차종과 차종 감지기에서 감지한 차종이 일치하지 않거나 잔액이 부족하여 중앙 처리기에서 위법 차량으로 판단한 경우 차량의 통행을 차단하기 위한 차단기와, 상기 통과차량 감지기가 감지한 차량 통과 시점을 기준으로 하여 결정된 촬영 시점에서 상기의 위법 차량을 촬영하기 위한 감시 카메라를 더 구비하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 제1,제2 기지국은 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기지국으로서, 차량에 장착된 요금 정산용 단말기와 최대 1Mbps의 고속으로 데이터를 전송할 수 있고 채널 설정 및 정보 교환 효과를 높이기 위해 TDMA/FDD 또는 TDMA/TDD 방식의 다중접속 방식의 프로토콜을 이용하여 하나의 주파수로 여러 개의 요금 정산용 단말기와 동시에 통신이 가능함은 물론 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 밴드 주파수 및 저출력의 RF를 사용하여 근거리 통신을 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예를 위한 장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 진입 차종을 감지하기 위한 차종 감지기(130)와, 통과 차량을 감지하기 위한 통과차량 감지기(160)와, 차량이 일정 범위 내에 진입하면 차량에 장착된 요금 정산용 단말기와 통신을 수행하기 위한 제1,제2 기지국(120)(150)과, 상기 제1 기지국(120)으로부터 수신한 사용자 고유번호, 차량 정보, 진입 지점 및 잔액 정보 그리고, 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종 정보를 내부 기억 장치에 저장하고 상기 제2 기지국(150)에서 수신되는 사용자 고유번호에 대해 해당 정보를 기억 장치로부터 읽어 통행 요금을 산출한 후 상기 요금 정산용 단말기와 통신하여 통행 요금을 정산하도록 상기 제2 기지국(150)으로 전송하는 중앙 처리기(190)와, 이 중앙 처리기(190)의 제어에 의해 차량 진입(또는 진출) 가능 여부를 표시하기 위한 제1 안내표시기(110)와, 상기 중앙 처리기(190)의 제어에 의해 통행 요금 정산시 카드 사용 가능 여부, 잔고 및 인출할 통행 요금 등을 표시하기 위한 제2 안내표시기(140)와, 요금 정산용 단말기에 등록된 차종과 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종이 일치하지 않거나 잔액이 부족하여 상기 중앙 처리기(190)가 위법 차량으로 판단한 경우 차량의 통행을 차단하기 위한 차단기(170)와, 상기 중앙 처리기(190)가 위법 차량으로 판단한 경우 상기 통과차량 감지기(160)가 감지한 차량 통과 시점을 기준으로 하여 결정된 촬영 시점에서 차량 및 운전자를 촬영하기 위한 카메라(180)로 구성한다.
도면의 미설명 부호 '200','300'은 요금 정산용 단말기를 장착한 차량이다.
상기 요금 정산용 단말기(ETC ; Electronic Toll Collection)는 사용자 고유번호, 잔액 정보 등을 스마트 카드에 기록하고 그 기록 정보를 자체 전력 송출 기능을 이용하여 외부로 송출하도록 구성한다.
상기 DSRC 기지국(120)(150)는 도3의 블록도에 도시한 바와 같이, 고주파부(310)와 제어부(320)가 일체로 실장되고 상기 고주파부(310)와 제어부(320)가 거리가 가깝기 때문에 커넥터로 연결한 구성이다.
상기 고주파부(310)는 송신 주파수를 방사하거나 주파수를 수신하는 안테나(311)와, ASK(Amplitude Sequence Keying) 변조된 신호를 정해진 무선 신호로 변환해 주는 업 컨버터(UP Converter)와 ASK 변조된 무선 신호를 복조가 가능한 ASK 신호로 변환하는 다운 컨버터(Down Converter)로 구성된 무선 변환부(RFC: RF Converter)(312)와, 데이터 신호를 ASK 변조 및 수신된 ASK 신호를 복조하는 ASK 모뎀(ASK MODEM)(313)과, 기지국의 상태를 파악하기 위한 감지부(Sensor)(314)로 구성한다.
상기 제어부(320)는 연산 처리를 위한 CPU(321), CPU(321)로부터 생성된 데이터를 액티브 DSRC 프로토콜로 적합하게 통신 프레임을 형성하여 상기 ASK 모뎀(313)으로 출력하는 송신 FPGA(TX, 322a) 및 ASK 모뎀(313)로부터 복조된 신호를 CPU(321)가 필요한 데이터 만을 추출해 내는 수신 FPGA(RX, 322b)를 포함하는 매체접속제어 FPGA(field-programmable gate array)(322)와, 램(RAM)(323a) 및 피롬(PROM)(323b)로 이루어진 메모리(323)와, 상기 감지부(315)에 의해 감지된 신호를 CPU(211)에 전달하는 버퍼(324)와, 사용자에게 상태 및 동작을 알리기 위해 LCD 표시기(326a) 및 기지국의 상태를 사용자에게 알리는 LED(326b)로 이루어진 표시부(326)와, PC 또는 서버와 시리얼 통신하는 RS-232(327)와, 원거리에 있는 서버와 통신하기 위한 인터페이스부(328)로 구성한다.
상기 고주파부(310) 및 제어부(320)는 전원 공급부(315)를 공유하여 전원을 공급받고, 방열 패드(340)에 의해 내부에서 발생되는 열을 방열시켜 준다.
따라서, 상기와 같이 DSRC 기지국(120)(150)을 구성함으로써 종래의 기술에서 고주파부및 제어부가 일정한 거리를 두고 서로 다른 위치에 설치되기 때문에 고주파부와 제어부 각각에 전원부 및 방열팬을 각각 구비하여야 하는 구성요소 추가의 문제를 해결할 수 있고 또한, 종래의 기술에서 원거리 통신을 위하여 고주파부와 제어부 각각에 RS422을 구비하여야 하는 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 제어부에서 고주파부의 제어, 신호전달, 모니터링을 위해서 많은 케이블이 설치됨에 따른 선로 손실, 잡음 특성 저하 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 도2의 동작 순서도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
DSRC 기지국(120)(150)은 무선 데이터정보를 송출하고 있다가 일정 범위 내에 요금 정산용 단말기를 장착한 차량(200)(300)이 진입하면 상기 요금 정산용 단말기와 TDMA/TDD 방식 또는 TDMA/FDD 방식의 다중접속 프로토콜을 이용하여 채널 설정 및 정보 교환을 수행하게 된다.
즉, 진입로와 진출로에 각기 설치되는 DSRC 기지국(120)(150)은 요금 정산용 단말기를 장착한 차량(200)(300)이 일정 범위 내로 진입하면 고주파부(310)가 안테나(311)를 통해 수신되는 신호를 무선 변환부(312)의 다운 컨버터에 의해 복조가 가능한 ASK 신호로 변환하고 상기 변환된 ASK 신호를 ASK 모뎀(313)을 통해서 복조한다.
상기 ASK 모뎀(313)을 통해서 복조된 신호는 제어부(320)의 MAC FPGA(322)에 직접 입력된다.
상기 MAC FPGA(322)는 ASK모뎀(313)로부터 복조된 신호를 수신 FPGA(322b)로 수신하고 상기 수신 FPGA(332b)는 CPU(321)가 필요로 하는 데이터만을 추출하여 CPU(321)로 전달된다.
상기 CPU(321)는 상기 수신된 데이터에 따라 차량 단말의 모니터링 및 제어 동작을 수행하는 연산을 수행한다. 이때 메모리(323)의 램(323a) 및 피롬(323b)에 기록된 프로그램 및 파라미터를 이용하여 연산을 수행한다. 그 결과를 RS-232C(327) 및 인터페이스(Ethernet/ADSL/MODEM/PCS_Network)(328)를 통해 외부 서버 등에 전달한다.
그리고, 제어부(320)에서 차량에 장착된 요금 정산용 단말기로의 데이터 전달을 보면, CPU(321)에서 데이터가 생성되어 출력되고, MAC FPGA(322)의 송신 FPGA(322a)에서 상기 데이터를 ITS 액티브 근거리 무선통신 프로토콜에 적합하게 통신 프레임을 형성하여 출력한다.
상기 통신 프레임은 고주파부(310)의 ASK 모뎀(313)에 직접 입력되며, ASK 모뎀(313)은 상기 통신 프레임 데이터를 ASK 변조하여 무선 변환부(312)로 전달하고, 무선 변환부(312)는 업 컨버터에서 ASK 변조된 무선 신호를 정해진 무선 신호로 변환해 주어 안테나(311)를 통해 송신 주파수로 차량에 장착된 요금 정산용 단말기로 방사한다.
그리고, 상기 고주파부(310)와 제어부(320)는 하나의 전원 공급부(315)로부터 전원을 공급받아서 동작하게 되며, 케이스 내부에 설치되는 방열 패드(340)가 상기 내부 구성 부품들로부터 발생되는 열을 측면 케이스를 통해 효과적으로 방열한다.
이와 같이 고주파부(310)는 차량에 탑재된 차량 단말과 주파수를 송수신하고, 컨넥터(301)를 통해서 제어부(320)와 통신하여, 제어부(320)에서 상기 차량 단말과 통신하고, 일체화하여 기존에 상호 통신하기 위해 마련된 RS422를 제거할 수 있다. 또한 안테나(311)의 구조를 기판(PCB)를 이용한 패치 안테나로 할 수 있다.
또한, 상기 DSRC 기지국(120)(150)은 TDMA/FDD 또는 TDMA/TDD 방식의 다중접속 프로토콜을 이용하여 하나의 주파수로 최대 8개의 요금 정산용 단말기와 동시에 통신할 수 있다.
상기 TDMA 방식은 하나의 주파수를 여러 개의 타임 슬롯으로 분할하여 타임슬롯당 하나의 채널로 할당하여 사용할 수 있는 다중접속기법이다.
상기 TDD(Time Division Duplex) 방식은 하나의 주파수를 이용하여 시간축 상에서 송신 및 수신이 가능하도록 함으로써 양방향 통신을 할 수 있도록 하는 기술이다.
상기 FDD 방식은 DSRC 기지국(120)(150) 각각과 요금 정산용 단말기가 양방향 통신을 할 때 서로 다른 주파수를 사용하여 송신 채널 및 수신 채널을 정해놓고 지정된 타임 슬롯을 사용하여 통신하는 방법이다.
DSRC 시스템에서 사용하는 TDMA/TDD 방식과 TDMA/FDD 방식의 프레임 구조는 도4(a)(b)의 예시도에 도시한 바와 같다.
본 발명의 실시예에서는 DSRC 기지국(120)(150) 각각과 ETC 단말기(200) 간의 TDMA/FDD 통신 과정을 도5의 신호 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
TDMA/FDD 방식의 프레임 구조는 도4(b)의 예시도에 도시한 바와 같이, FCMS(Frame Control Message Slot), ACTS(Activation Slot) 및 MDS(Message Data Slot)를 구비하며 이러한 프레임 구조를 사용하여 통신정보 방송, 채널요구, 채널할당, 데이터 전송 및 수신 정보 확인(ACK) 메시지를 전송하는 과정을 도시한 것이다.
이 과정을 간략히 설명하면, DSRC 기지국(120 또는 150)에서 FCMS 타임 슬롯을 사용하여 통신채널사용에 관한 정보를 여러 요금 정산용 단말기를 위해 방송하면 상기 방송을수신한 요금 정산용 단말기에서 채널 할당을 받기 위하여 DSRC 기지국(120 또는 150)으로 채널 할당을 요청하고 이후, 상기 채널 요청에 대하여 DSRC 기지국(120 또는 150)에서 사용 가능한 채널인 타임슬롯을 선정하여 요금 정산용 단말기로 통보하고 이에 대하여 요금 정산용 단말기가 DSRC 기지국(120 또는 150)에서 정해준 타임 슬롯으로 데이터를 전송하며 이후, 요금 정산용 단말기에서 DSRC 기지국(120 또는 150)으로 전송한 데이터에 대하여 수신 확인(ACK or NACK)을 수행하게 된다.
즉, 상기의 통신 과정은 차량이 유료 도로에 진입하는 시점에서 DSRC 기지국(120)과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기 간 그리고, 차량이 유료 도로로부터 진출하는 시점에서 DSRC 기지국(150)과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기 간에서 각기 이루어진다.
따라서, 상기와 같은 동작을 수행하는 DSRC 기지국(120 또는 1500)과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기를 이용하여 통행 요금을 정산하는 과정은 도2의 동작 순서도에 도시한 바와 동일하게 이루어지며, 이를 진입로측과 진출로측으로 구분하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 진입로측의 동작을 설명하면, 요금 정산용 단말기를 장착한 차량(200)은 제1 안내표시기(100)에 진입 허용으로 표시된 유료 도로로 진입하면서 제1 기지국(120)으로부터 송출되는 신호를 감지하면 상기 요금 정산용 단말기는 등록된 사용자 고유 번호, 차량 정보(예로, 차종) 및 스마트 카드에 기록되어 있는 잔액 정보를 상기 제1 기지국(120)으로 송출하게 된다.
이때, 제1 기지국(120)는 사용자 고유 번호, 차량 정보 및 잔액 정보를 중앙 처리기(190)로 전송한다.
이에 따라, 중앙 처리기(190)는 제1 기지국(120)에서 전송된 정보를 분석하여 차량(200)의 이용 상태에 관한 정보를 제2 안내표시기(140)에 표시함으로써 운전자에게 스마트 카드의 잔고 및 불량 카드 여부 등을 알리게 된다.
여기서, 차량의 이용 상태 즉, 스마트 카드의 잔고 및 불량 카드 여부 등의 정보는 요금 정산용 단말기로 전송하여 엘씨디(LCD) 또는 엘이디(LED) 등의 디스플레이 장치에 표시함으로써 사용자가 간편하게 알 수 있도록 구성할 수 있다.
아울러, 중앙 처리기(190)는 차종 감지기(130)로 진입 차량의 차종을 감지하도록 명령을 전송하게 된다.
이에 따라, 차종 감지기(130)에서 진입 차량의 차종을 감지하면 중앙 처리기(190)는 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종과 제1 기지국(120)에서 전송되어온 차량 정보내의 차종(요금 정산용 단말기에 등록된 차종)을 비교하여 위법 차량 여부를 판별하게 된다.
이 후, 중앙 처리기(190)는 진입 차량(200)에 대한 사용자 고유번호, 차종, 진입지점(유료 도로가 고속도로와 같이 복수의 진입로와 복수의 진출로가 있는 경우) 및 위법 차량 여부 등의 정보를 내부의 기억장치에 저장하게 된다.
또한, 진출로측의 동작을 설명하면, 요금 정산용 단말기를 장착한 차량이 제2 기지국(150)으로부터 송출되는 신호를 감지하면 상기 요금 정산용 단말기는 등록된 사용자 고유 번호, 차량 정보(예로, 차종) 및 스마트 카드에 기록되어 있는 잔액 정보를 상기 제2 기지국(120)으로 송출하게 된다.
이때, 제2 기지국(150)은 통과 차량(예로, 도1에서 '300')에서 송출되는 사용자 고유번호를 수신하여 중앙 처리기(190)로 전송하게 된다.
이에 따라, 중앙 처리기(190)는 제2 기지국(150)에서 전송된 사용자 고유번호와 일치하는 사용자 고유번호를 찾고 그 사용자 고유번호에 대응하는 차종을 참조하여 통행 요금을 산출한 후 사용자 고유번호와 함께 제2 기지국(150)으로 전송하게 된다.
따라서, 제2 기지국(150)은 차량(300)에 장착된 요금 정산용 단말기로 인출 금액 정보를 전송하고 이를 수신한 상기 요금 정산용 단말기는 스마트 카드에서 상기 제2 기지국(150)에서 전송되어온 인출 정보를 근거로 통행 요금을 인출함과 아울러 엘씨디(LCD) 또는 엘이디(LED) 등의 디스플레이 장치에 인출 정보를 표시하여 운전자에게 알리게 된다.
이후, 요금 정산용 단말기는 통행 요금이 정상적으로 인출되었음을 제2 기지국(150)으로 알리며 그 제2 기지국(150)은 이를 중앙 처리기(190)로 전송하게 된다.
그런데, 상기에서 중앙 처리기(190)가 차종 감지기(130)에서 감지한 차종 정보와 제1 기지국(120)에서 전송되어온 요금 정산용 단말기에 등록된 차량 정보를 비교할 때 위법 상태(예로, 등록 차종 정보와 상기 차종 감지기(130)에서 감지한 차종이 일치하지 않거나, 스마트 카드에 저장되어 있는 잔액이 통행 요금을 정산하기에는 부족한 경우)로 판단할 수 있다.
이러한 불법/위법 차량을 판별하는 경우에 대한 동작 과정은 도6의 동작 순서도에 도시한 바와 같다.
즉, 중앙 처리기(190)는 제2 기지국(150)으로부터 수신되는 사용자 고유번호를 진입로측에서 수신된 사용자 고유번호와 비교하고 위법 차량의 사용자 고유번호로 판단되면 차단기(170) 및 카메라(180)로 구동 명령을 전송하게 된다.
이에 따라, 차단기(170)가 작동하여 차량의 통과를 차단하며 카메라(180)는 차량 및 그 차량에 탑승한 운전자를 촬영하게 된다.
여기서, 카메라(180)는 통과 차량 감지기(7)에서 차량 통과를 감지한 시점을 기준으로 한 촬영 시점 결정 데이터를 수신한 후 차량(예로, 도1에서 '300')을 촬영하게 되며, 상기의 동작을 촬영한 영상 데이터를 중앙 처리기(190)로 전송되어 저장 매체에 기록되어진다.
한편, 본 발명을 복수의 진입로와 복수의 진출로가 있는 고속도로에 적용하는 경우 진출로측에서의 해당 차량을 판별하기 위하여 차량 진입시의 사용자 고유번호를 검색하여야 하는데, 모든 사용자 고유번호를 검색한다면 시스템에 무리를 주게 될 것이다.
따라서, 진입로와 진출로 사이에 복수의 기지국을 설치하여 통과 차량을 감지함에 의해 사용자 고유번호를 차량의 통과 지점을 기준으로 분류, 저장하는 동작을 수행하도록 구성할 수 있다.
이 경우, 톨게이트 바로 전에 설치된 기지국의 정보로 분류한 사용자 고유번호만을 검색함으로 해당 차량의 정보를 신속하게 알 수 있으므로 실시간으로 요금 정산이 가능하게 될 것이다.
그런데, 상기와 같이 진입로와 진출로에 각기 1개의 DSRC 기지국이 설치되어 있은 것으로 설명하였으나, 이 경우 고속으로 주행하는 차량과의 통신이 원활히 이루어지지 않을 수 있으므로 진입로와 진출로 각각에는 일정 거리 만큼 이격한 제1,제2 DSRC 기지국을 설치하여 구성할 수 있다.
따라서, 제1 DSRC 기지국은 차량 단말기와의 통신을 위한 채널을 할당하고 제2 DSRC 기지국은 차량 단말기로부터 사용자 고유번호, 차량 정보 및 잔액 정보를 수신하도록 구성할 수 있다.
이 경우, DSRC 기지국과 차량에 장착된 요금 정산용 단말기간의 통행 요금을 정산하는 과정은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 유료 도로에서 통과 차량을 정지시킴이 없이 통행 요금을 징수할 수 있으므로 운전자에게 편리함을 제공함은 물론 통행 요금 징수를 위하여 차량 지체에 따른 유류 자원의 낭비, 물류 비용의 증가 및 도로 효율의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 통행 요금 정산 내용을 표시함으로써 운전자가 잔고 내용을 쉽게 확인할 수 있음 뿐만 아니라 정산 결과의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 통행 요금 정산 내용을 표시함으로써 운전자가 잔고 내용을 쉽게 확인할 수 있음 뿐만 아니라 정산 결과의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
Claims (8)
- 사용자 고유번호, 잔액 정보를 스마트 카드에 기록하고 그 기록 정보를 자체 전력 송출 기능을 이용하여 외부로 송출하는 요금 정산용 단말기(ETC ; Electronic Toll Collection)를 장착한 차량에 대한 통행 요금을 정산하는 통행 요금 정산 장치에 있어서,상기 차량의 차종을 판별하는 차종 감지기와;상기 차량이 일정 범위 내에 진입하면 소정 채널을 할당하고 할당된 채널을 통해 상기 요금 정산용 단말기와 통신을 수행하는 제1,제2 기지국과;상기 제1 기지국으로부터 수신한 사용자 고유번호, 차량 정보, 진입 지점 및 잔액 정보 그리고, 상기 차종 감지기에서 감지한 차종 정보를 내부 기억 장치에 저장하고 상기 제2 기지국에서 수신되는 사용자 고유번호에 대해 해당 정보를 기억 장치로부터 읽어 통행 요금을 산출한 후 상기 요금 정산용 단말기와 통신하여 통행 요금을 정산하도록 상기 제2 기지국으로 전송하는 중앙 처리기와;차량 진입시 상기 중앙 처리기의 제어에 의해 잔고 및 불량 카드 여부를 표시하기 위한 안내 표시기를 구비하여 구성함을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 기지국은안테나를 통해 상기 차량에 장착된 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하는 고주파부와,상기 고주파부와 커넥터로 연결되고 상기 고주파부를 통해 상기 차량에 장착된 단말기의 모니터링 및 제어를 수행하는 제어부를 일체화하여 각기 구성함을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제1항에 있어서,상기 중앙 처리기에서 위법 차량으로 판단한 경우 상기 차량의 통행을 차단하기 위한 차단기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제1항에 있어서, 위법 차량을 촬영하기 위한 카메라를 더 구비하여 구성함을 특징으로 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제4항에 있어서, 카메라의 촬영 시점을 결정하기 위하여 통과 차량을 감지하기 위한 통과차량 감지기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 중앙 처리기는요금 정산용 단말기에 등록된 차종과 상기 차종 감지기에서 감지한 차종이 일치하지 않는 경우 또는 스마트 카드의 잔액이 부족한 경우 위법 차량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 중앙 처리기는상기 제1기지국으로부터의 정보를 분석한 결과 정보(스마트 카드의 잔고, 불량 카드 여부)를 해당 차량의 요금 정산용 단말기에 구비된 디스플레이 장치에 표시하도록 상기 제1기지국으로 전송하도록 함을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1기지국과 제2기지국 사이에 설치되어 통과 차량으로부터 사용자 고유번호를 수신하는 복수의 보조 기지국을 더 포함하여 구성하고,상기 중앙 처리기는 상기 복수의 보조 기지국으로부터 전송되는 사용자 고유번호를 판별하여 상기 제1기지국에서 수신한 사용자 고유번호를 분류하고 상기 제2기지국에서 수신된 사용자 고유번호를 상기 분류된 해당 영역에서 검색하는 것을 특징으로 하는 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000075190 | 2000-12-11 | ||
| KR20000075190 | 2000-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020046223A KR20020046223A (ko) | 2002-06-20 |
| KR100822902B1 true KR100822902B1 (ko) | 2008-04-16 |
Family
ID=27680896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020010078243A KR100822902B1 (ko) | 2000-12-11 | 2001-12-11 | 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100822902B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100897152B1 (ko) * | 2002-09-28 | 2009-05-14 | 주식회사 케이티 | 개방형 전자동통행요금징수 시스템에서의 호처리 방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040005300A (ko) * | 2002-07-09 | 2004-01-16 | 엘지산전 주식회사 | 예고 기지국을 이용한 혼합형 통행 요금 징수 시스템 및그 방법 |
| KR20040091933A (ko) * | 2003-04-23 | 2004-11-03 | 삼성에스디에스 주식회사 | 요금징수시스템, 차량단말장치 및 요금징수시스템의에러처리방법 |
| KR100757262B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-09-11 | 전자부품연구원 | 스마트 카드 및 ｏｂｅ를 이용한 요금 지불 방법 |
| KR100811557B1 (ko) * | 2006-09-15 | 2008-03-07 | 삼성에스디에스 주식회사 | 차세대 전자지불 시스템 및 그 방법 |
| KR100689329B1 (ko) * | 2006-09-27 | 2007-03-08 | 엘에스산전 주식회사 | 교통 시스템의 무선 데이터 통신 장치 |
| CN103514750B (zh) * | 2012-06-15 | 2017-05-31 | 深圳市金溢科技股份有限公司 | 基于dsrc的防跟车干扰方法、装置及应用系统 |
| KR200476425Y1 (ko) * | 2014-11-26 | 2015-03-03 | 대보정보통신 주식회사 | 자동 통행권 발행 시스템 |
| CN116778593A (zh) * | 2020-10-12 | 2023-09-19 | 西安艾润物联网技术服务有限责任公司 | 基于etc车载终端的通信实现方法及装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08180229A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 料金収受システム |
| KR960025147A (ko) * | 1994-12-12 | 1996-07-20 | 신동율 | 컴퓨터 네트워크를 이용한 고속도로 통과 차량의 요금 자동이체 시스템 |
| KR970066965A (ko) * | 1996-03-25 | 1997-10-13 | 김광호 | 바코드를 이용한 톨게이트 시스템 |
| KR19980077362A (ko) * | 1997-04-18 | 1998-11-16 | 윤종용 | 혼합형 폐쇄식 통행요금징수 시스템 |
| JPH11184981A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Toshiba Corp | 料金収受システム、ｉｃカード、車載機、路側機、料金収受方法及び車両側機器確認方法 |
| KR20000012516U (ko) * | 1998-12-18 | 2000-07-05 | 전주범 | 메모리 카드를 이용한 통행 요금 처리 시스템 |
| KR20000056488A (ko) * | 1999-02-22 | 2000-09-15 | 이종수 | 전자 통행료 징수 시스템을 이용한 범죄차량 단속 방법 |
-
2001
- 2001-12-11 KR KR1020010078243A patent/KR100822902B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960025147A (ko) * | 1994-12-12 | 1996-07-20 | 신동율 | 컴퓨터 네트워크를 이용한 고속도로 통과 차량의 요금 자동이체 시스템 |
| JPH08180229A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 料金収受システム |
| KR970066965A (ko) * | 1996-03-25 | 1997-10-13 | 김광호 | 바코드를 이용한 톨게이트 시스템 |
| KR19980077362A (ko) * | 1997-04-18 | 1998-11-16 | 윤종용 | 혼합형 폐쇄식 통행요금징수 시스템 |
| JPH11184981A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Toshiba Corp | 料金収受システム、ｉｃカード、車載機、路側機、料金収受方法及び車両側機器確認方法 |
| KR20000012516U (ko) * | 1998-12-18 | 2000-07-05 | 전주범 | 메모리 카드를 이용한 통행 요금 처리 시스템 |
| KR20000056488A (ko) * | 1999-02-22 | 2000-09-15 | 이종수 | 전자 통행료 징수 시스템을 이용한 범죄차량 단속 방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100897152B1 (ko) * | 2002-09-28 | 2009-05-14 | 주식회사 케이티 | 개방형 전자동통행요금징수 시스템에서의 호처리 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020046223A (ko) | 2002-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100838815B1 (ko) | Ｄｓｒｃ를 이용한 주차 요금 정산 시스템 | |
| US7999697B2 (en) | WLAN-based no-stop electronic toll collection system and the implementation thereof | |
| EP0767446B1 (en) | Mobile unit communication control method | |
| KR101679915B1 (ko) | 다차로 자동 요금징수 시스템 및 그 운용 방법 | |
| KR100822902B1 (ko) | 단거리 전용 통신을 이용한 통행 요금 정산 장치 | |
| KR100382925B1 (ko) | 무선 자동 요금 정산 시스템 | |
| KR100724487B1 (ko) | 교통 시스템의 무선 데이터 통신 장치 | |
| KR20020050170A (ko) | 교통정보 제공 시스템 및 방법 | |
| WO2019221612A1 (en) | A parking system and method | |
| KR100871191B1 (ko) | 전자화폐를 이용한 ｅｔｃ 결제 방법 | |
| KR20020051893A (ko) | 근거리 무선전용 통신을 이용한 데이터 통신 시스템 | |
| JP2004282591A (ja) | 狭域通信用車載端末 | |
| KR100689329B1 (ko) | 교통 시스템의 무선 데이터 통신 장치 | |
| KR101912302B1 (ko) | 영수증 출력 기능을 구비하는 하이패스 단말기, 그것과 연결하기 위한 인터페이스 및 하이패스 단말기용 영수증 출력 장치 및 그것들의 제어 방법 | |
| KR100448074B1 (ko) | 능동형 단거리전용통신(ｄｓｒｃ)망을 이용한주차장관리시스템 | |
| KR100390495B1 (ko) | 단거리 무선전용 통신망을 이용한 카메라 작동 장치 | |
| KR100446965B1 (ko) | 전자식 통행 요금 징수 시스템 | |
| KR100811417B1 (ko) | 단거리무선통신 노변기지국과 통합주차장관리서버 연동에의한 주차장안내 방법 | |
| KR20010074253A (ko) | 스마트카드와 차량 번호판 인식 시스템에 의한 유료 도로논스톱 요금 징수 방법 | |
| KR20040028106A (ko) | 개방형 전자동통행요금징수 시스템에서의 호처리 방법 | |
| KR100413697B1 (ko) | 차량탑재기의 등록방법 | |
| CN113706731A (zh) | 一种etc集成天线功率自适应调整方法和装置 | |
| KR100442431B1 (ko) | Ｄｓｒｃ시스템 노변기지국의 통신영역내 데이터 수신방법 | |
| CN118025027A (zh) | 一种车用终端设备及车辆 | |
| KR20030075032A (ko) | 지능형 교통망 시스템을 이용한 택시 운행관리 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160324 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170324 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |