KR100839264B1 - Toll Collection system and Method for Open Toll Gate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템을 이용한 자동 통행요금 징수 방법에 관한 것으로 본 발명에 따른 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 방법은, 차량 내에 장착된 차량탑재장치 및 도로에 설치된 노변기지국이 각각 전원이 공급됨에 따라 시스템을 초기화하고, 상기 차량탑재장치 및 노변기지국 간에 위치를 인식하여 통신을 준비하는 초기화단계; 상기 노변기지국의 요청에 따라 상기 차량탑재장치가 차량탑재장치에 저장된 차종 정보 및 스마트 카드정보를 상기 노변기지국으로 전송하는 차량정보 제공단계; 상기 노변기지국에서 전송 받은 차종정보 및 스마트 카드정보를 요금정산용 단말 제어기로 전송하여, 통행요금을 계산하여 처리하는 요금처리 단계; 상기 계산된 통행요금 처리결과 정보를 상기 노변기지국에서 상기 차량탑재장치로 전송하는 요금처리 통보단계; 상기 차량탑재장치 및 노변장치간의 연결을 종료하는 종료단계를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an automatic toll collection method using an active short-range wireless dedicated communication system. According to the present invention, an open toll gate toll collection method according to the present invention is provided by a vehicle-mounted device mounted in a vehicle and a roadside base station installed on a road. Initializing the system and recognizing a location between the vehicle-mounted device and the roadside base station to prepare for communication; A vehicle information providing step of transmitting, by the vehicle mounting apparatus, vehicle type information and smart card information stored in the vehicle mounting apparatus to the roadside base station at the request of the roadside base station; A charge processing step of transmitting vehicle type information and smart card information received from the roadside base station to a terminal controller for charge settlement, calculating and processing a toll rate; A charge processing notification step of transmitting the calculated toll processing result information from the roadside base station to the vehicle mounting apparatus; And an end step of terminating the connection between the vehicle-mounted device and the roadside device.
이 같은 본 발명에 따르면, 차량내에 장착된 차량탑재장치 및 톨게이트에 장착되는 노변기지국 사이의 무선 통신 방식을 능동형 단거리 무선 전용통신방식을 이용하여 양방향 통신이 가능하도록 하여 자동으로 통행 요금을 징수하여 유류비용 및 차량 운행 지체 시간을 줄일수 있으며, 각 톨게이트에 배치되는 인력을 줄일 수 있는 효과가 기대된다.According to the present invention, the wireless communication method between the vehicle on-board device mounted on the vehicle and the roadside base station mounted on the toll gate enables the two-way communication using the active short-range wireless dedicated communication method to automatically collect toll oil Costs and vehicle delays can be reduced, and the manpower assigned to each toll gate can be reduced.
Description
도 1은 종래의 수동형 단거리 무선 전용통신 시스템의 전파 특성을 나타낸 도면.1 is a diagram showing propagation characteristics of a conventional passive short-range wireless dedicated communication system.
도 2는 본 발명에 적용되는 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템의 전파 특성을 나타낸 도면.2 is a diagram showing propagation characteristics of an active short-range wireless dedicated communication system applied to the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 개방형 톨게이트의 요금 징수 시스템의 구성을 나타낸 구성도.3 is a block diagram showing the configuration of an open toll gate toll collection system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 개방형 요금 징수 방법의 동작순서에 따른 필드의 흐름을 나타낸 흐름도.4 is a flow chart showing the flow of the field according to the operation sequence of the open toll collection method according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분의 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawings>
10,100 : 차량탑재장치 20, 200 : 노변기지국10,100:
300 : 차종분류기 400 : 요금정산용 단말 제어기300: Classifier 400: Terminal controller for charge settlement
500 : 차량촬영장치 600 : 상위 네트워크500: vehicle recording apparatus 600: upper network
본 발명은 통행 요금 징수를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 개방형 유료도로의 진입 톨게이트를 통과하는 차량을 자동으로 인식하여 통행요금을 징수하는 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a method for toll collection, and more particularly, to a toll collection method of the open toll gate to automatically recognize the vehicle passing through the toll gate of the open toll road to collect the toll.
일반적으로 고속도로와 같은 유료도로를 이용하는 차량은 통행 요금을 지불하게 되어 있는데, 이를 위하여 유료도로를 들어가는 입구 및 출구에 톨게이트(Toll Gate)를 설치하여 요금을 징수하게 된다.In general, a vehicle using a toll road such as a highway is required to pay a toll. To this end, a toll gate is installed at the entrance and the exit of the toll road to collect the toll.
또한 통행요금을 징수하는 방법으로는 입구의 톨게이트에서 차량의 종류에 따라 일정한 요금을 징수하는 개방형과, 출구의 톨게이트에서 차량의 종류 및 도로 이용거리를 이용하여 차별적으로 요금을 징수하는 폐쇄형으로 나뉘며 본 발명은 개방형 톨게이트의 요금 징수 방법에 관한 것이다.Also, the toll collection method is divided into an open type that collects a certain fare according to the type of vehicle at the entrance toll gate and a closed type that collects the fare differentially based on the type of vehicle and the distance used at the exit toll gate. The present invention relates to a toll collection method of an open toll gate.
상기와 같은 방법으로 요금을 징수하기 위하여, 종래에는 각각의 톨게이트에 사람을 배치하여 차량이 진입 및 출입할 때 차량을 정지시키고 요금을 계산하여 내도록 하였다.In order to collect charges in the above manner, conventionally, a person is disposed at each toll gate to stop the vehicle and calculate the charge when the vehicle enters and exits.
이러한 종래의 방식은 톨게이트에 배치해야 하는 많은 인력과, 요금을 내기 위하여 정차하는 차량으로 인한 차량 운행 지체, 유류비용 낭비 등의 손실을 초래하였다.This conventional method has caused a lot of manpower that has to be disposed in the toll gate, and the loss of vehicle operation delay, waste of fuel cost, etc. due to the vehicle stopped to pay a fee.
따라서, 현재 단거리 무선 전용통신 시스템 기술을 이용한 통행 요금 징수 시스템이 도입되고 있다.Therefore, a toll collection system using a short range wireless dedicated communication system technology is currently being introduced.
단거리 무선 전용통신 시스템(DSRC; Dedicated Short Range Communication)은, 5.8GHz의 주파수 대역을 이용하여 도로 주변에 설치하는 노변기지국(RSU; Road Side Unit)과 차량에 장착되는 차량탑재장치(OBU; On-Board Unit)사이에 무선 통신하는 방법으로 노변기지국에 연결된 안테나에 의해서 형성되는 통신가능 영역(Communication Zone)내를 차량탑재장치가 장착된 차량이 통과할 경우만 통신이 가능한 시스템이다.Dedicated Short Range Communication (DSRC) is a roadside unit (RSU) installed around a road using a frequency band of 5.8 GHz and an on-vehicle device (OBU) mounted on a vehicle. It is a system that communicates only when a vehicle equipped with a vehicle mounting device passes through a communication zone formed by an antenna connected to a roadside base station by a wireless communication method between board units.
또한, 현재 단거리 무선 전용통신 시스템은 방식에 따라 크게 수동형(Passive)과 능동형(Active) 두 가지 방식으로 나누어진다.In addition, current short-range wireless dedicated communication system is divided into two types, passive and active.
상기 단거리 무선 전용통신 시스템은 미국, 일본과 같은 선진국의 경우 이미 오래 전에 도입되어 상용화되거나, 상용화를 위한 연구단계에 들어서 있다.The short-range wireless dedicated communication system has been introduced and commercialized long time ago in advanced countries such as the United States and Japan, or is in the research stage for commercialization.
특히 현재까지 선진국에서 상용화하고 있는 단거리 무선 전용통신 시스템은 수동형으로써 그 전파특성은 도 1과 같으며, 도 1은 종래의 수동형 단거리 무선 전용통신 시스템의 방식의 특성을 나타낸 도면이다.In particular, the short-range wireless dedicated communication system that has been commercialized in developed countries until now is passive, and its propagation characteristics are the same as those of FIG. 1, and FIG. 1 is a diagram showing the characteristics of the conventional passive short-range wireless dedicated communication system.
도 1을 참조하면 수동형 방식은 단방향 통신 방식을 채택하고 있다. 즉, 노변기지국(20)이 주도하여 통신가능 영역으로 들어온 차량탑재장치(10)를 장착한 차량으로 전파를 송출하면, 상기 차량탑재장치(10)는 노변기지국(20)으로부터 전송되어온 전파를 반송시키는 방식이다. Referring to FIG. 1, the passive type adopts a unidirectional communication method. That is, when the
그러나, 수동형 단거리 무선 전용통신 시스템은 독자적인 차량탑재장치만으로 다양한 서비스 제공이 불가능하여 차량 운행 시스템(CNS; Car Navigation System) 등과의 연동된 시스템을 구성하여야 그 응용영역을 확장할 수가 있고, 다른 서비스 제공 시 각 서비스별로 다른 주파수를 할당하는 문제로 단일 차량탑재장치만으로 여러 서비스를 제공받기가 어렵게 된다. However, the passive short-range wireless dedicated communication system is unable to provide various services only with its own vehicle-mounted device. Therefore, the application area can be extended by configuring a system linked with a car navigation system (CNS) and other services. The problem of allocating different frequencies for each service makes it difficult to provide multiple services with only a single vehicle-mounted device.
한편 도 2는 본 발명에 적용되는 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템의 전파 특성을 나타낸 도면으로, 도 2에 도시된 바와 같이 차량탑재장치(10)와 노변기지국(20)간의 양방향 통신 방식을 채택하고 있다. 즉, 노변기지국(20)뿐만 아니라, 차량탑재장치(10)가 독자적인 전력 송출기능을 가진다.Meanwhile, FIG. 2 is a diagram illustrating propagation characteristics of an active short-range wireless dedicated communication system applied to the present invention. As shown in FIG. 2, a bidirectional communication method between the vehicle-mounted
즉, 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템의 차량탑재장치는 독자적인 전력송출 기능을 가지고 있어서, 주변 차량으로부터의 정보를 수집하는 기능을 포함하여, 정보를 노변기지국과 교환할 수 있으므로, 그 응용영역이 넓다.In other words, the on-vehicle device of the active short-range wireless dedicated communication system has a unique power transmission function, and includes a function of collecting information from surrounding vehicles, so that the information can be exchanged with the roadside base station, and thus the application area is wide.
능동형 단거리 무선 전용통신 시스템은 스마트 카드를 이용한 교통 정보를 알려 주는 기능, 요금 징수뿐만 아니라 버스안내시스템(BIS; Bus Information System) 및 차량추적장치 등을 단일 차량탑재장치로 통합하여 서비스가 가능하며, 자체 정보요구 조건에 따라 영상 및 음성의 수신이 가능하여 다양한 ITS(Intelligent Transportation System) 정보수집 및 분배가 가능하다.The active short-range wireless dedicated communication system is capable of integrating the bus information system (BIS) and the vehicle tracking system into a single vehicle on board as well as the function to inform the traffic information and the charge collection using the smart card. It is possible to receive video and audio according to its own information requirements, so it is possible to collect and distribute various Intelligent Transportation System (ITS) information.
본 발명에서는 종래와 달리 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템을 이용하여 구현하고자 한다.In the present invention, unlike the prior art, an active short range wireless dedicated communication system is implemented.
이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 인력을 톨게이트에 배치하여 요금을 징수하던 시스템의 인력낭비, 유류비용 낭비, 차량 운행 지체 등의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템을 이용하여, 차량탑재장치를 장착한 차량이 톨게이트를 지나갈 때, 노변기지국과의 무선통신을 통하여 자동으로 요금을 징수할 수 있도록 하는 통행요금 징수 시스템 및 방법을 제시하고자 하며, 특히 유료톨게이트의 진입톨게이트에서 차량의 종류에 따라 일정한 금액을 징수하는 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.As described above, in order to solve problems such as waste of manpower, waste of fuel costs, and delays in driving a system in which a conventional manpower is disposed at a toll gate and collecting charges, the present invention uses an active short-range wireless dedicated communication system. To present a toll collection system and method for automatically collecting tolls through wireless communication with roadside stations when a vehicle equipped with a vehicle-mounted device passes through a tollgate. The purpose is to provide an open toll gate toll collection system and method for collecting a certain amount depending on the type.
본 발명에 따른 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 시스템은,Toll gate system of the open toll according to the present invention,
차량에 장착되어, 차종정보, 스마트카드 정보 및 각종 차량정보를 가지며, 독자적인 전력송출 기능을 가지는 차량탑재장치와;A vehicle mounting apparatus mounted on the vehicle and having vehicle model information, smart card information and various vehicle information, and having an independent power transmission function;
진입 톨게이트에 설치되어, 상기 차량탑재장치와 무선 통신을 이용하여 통행요금 징수를 위한 정보교환을 하기 위한 노변기지국과;A roadside base station installed at an entry tollgate for exchanging information for toll collection using wireless communication with the vehicle-mounted device;
상기 노변기지국으로부터 차량의 정보를 수신 받아, 통행 요금을 계산하고, 징수처리 하는 요금정산용 단말 제어기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Receiving the information of the vehicle from the roadside base station, and calculates the toll, characterized in that it comprises a terminal controller for charge settlement to collect processing.
바람직하게, 상기 노변기지국과 함께 진입 톨게이트에 설치되어, 통신영역내로 진입하는 차량의 폭, 길이 및 높이 등을 스캔하여 차종을 분류하여 상기 요금정산용 단말 제어기로 차종정보를 전송하는 차종분류기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, including a vehicle classifier installed in the entry toll gate with the roadside base station, the vehicle classifier for classifying the vehicle type by scanning the width, length and height of the vehicle entering the communication area, and transmits the vehicle model information to the terminal controller for fare settlement; It is characterized by the configuration.
바람직하게, 상기 요금정산용 단말 제어기의 제어를 받아, 진입 톨게이트에 진입하는 차량을 촬영하도록 하는 차량촬영장치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, under the control of the charge settlement terminal controller, characterized in that it comprises a vehicle shooting device for shooting a vehicle entering the entry toll gate.
한편, 본 발명에 따른 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 방법은, On the other hand, the toll collection method of the open toll gate according to the present invention,
차량 내에 장착된 차량탑재장치 및 도로에 설치된 노변기지국이 각각 전원이 공급됨에 따라 시스템을 초기화하고, 상기 차량탑재장치 및 노변기지국 간에 위치를 인식하여 통신을 준비하는 초기화단계;An initialization step of initializing the system as power is supplied to each of the vehicle-mounted device mounted on the vehicle and the roadside base station installed on the road, and preparing for communication by recognizing a location between the vehicle-mounted device and the roadside base station;
상기 노변기지국의 요청에 따라 상기 차량탑재장치가 차량탑재장치에 저장된 차종정보 및 스마트 카드정보를 상기 노변기지국으로 전송하는 차량정보 제공단계;A vehicle information providing step of transmitting, by the vehicle mounting apparatus, vehicle type information and smart card information stored in the vehicle mounting apparatus to the roadside base station at the request of the roadside base station;
상기 노변기지국에서 전송 받은 차종정보 및 스마트 카드정보를 요금정산용 단말 제어기로 전송하여, 통행요금을 계산하여 처리하는 요금처리 단계;A charge processing step of transmitting vehicle type information and smart card information received from the roadside base station to a terminal controller for charge settlement, calculating and processing a toll rate;
상기 계산된 통행요금 처리결과 정보를 상기 노변기지국에서 상기 차량탑재장치로 전송하는 요금처리 통보단계;A charge processing notification step of transmitting the calculated toll processing result information from the roadside base station to the vehicle mounting apparatus;
상기 차량탑재장치 및 노변장치간의 연결을 종료하는 종료단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a terminating step of terminating the connection between the vehicle-mounted device and the roadside device.
바람직하게, 상기 차량정보 제공 단계는 상기 노변기지국이 상기 차량탑재장치로부터 전송된 차종정보 및 스마트카드 정보를 상기 요금정산용 단말 제어기로 전송하는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of providing the vehicle information is characterized in that the roadside base station comprises the vehicle model information and smart card information transmitted from the vehicle onboard device to the terminal controller for billing settlement.
바람직하게, 상기 요금처리 단계는 상기 요금정산용 단말 제어기에서 노변 기지국으로부터 차종정보 및 스마트 카드정보와 차종분류기에서 읽어온 차종정보를 비교하여 차종정보 일치 여부, 요금 면제 차량 여부, 블랙 리스트에 속하는 차량 여부 및 스마트 카드 읽기 오류 여부를 확인하여, 상기 요금정산용 단말 제어기의 데이터 베이스의 요금정보를 이용하여 상기 차량의 요금을 계산하고, 요금 징수처리를 하여, 그 결과를 상기 노변기지국으로 전송하는 것을 특징으로한다.Preferably, in the charge processing step, by comparing the vehicle model information and the smart card information from the roadside base station and the vehicle model information read from the vehicle classifier in the charge settlement terminal controller, whether the vehicle model information matches, whether the vehicle is a exempt fee, or whether the vehicle belongs to the black list. And checking the smart card reading error, calculating the fare of the vehicle using the fare information of the database of the fare settlement terminal controller, performing a toll collection process, and transmitting the result to the roadside base station. do.
바람직하게, 상기 요금 처리 통보단계는 상기 노변기지국이 진입요금소 정보 및 요금처리정보를 상기 차량 탑재장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the charge processing notification step is characterized in that the roadside base station transmits the entrance tollgate information and the charge processing information to the onboard vehicle.
바람직하게, 상기 종료 단계는 상기 노변기지국에서 상기 차량탑재장치로 최종적으로 요금 처리된 결과정보를 전송하고, 통신을 종료하는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the terminating step is characterized in that it comprises a transmission of the final result of the charge processing information from the roadside base station to the vehicle on-board device, and ending the communication.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the toll collection method of the open toll gate according to the present invention configured as described above is as follows.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 개방형 톨게이트의 요금 징수 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 개방형 요금 징수 방법의 동작순서에 따른 필드의 흐름을 나타낸 흐름도이다.3 is a block diagram showing a system for toll collection of an open toll according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a flow chart showing the flow of the field according to the operation sequence of the open toll collection method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면 개방형 톨게이트의 요금 징수를 위해서는 차종 정보 및 스마트 카드 정보를 가지고, 독자적으로 그 정보를 송출할 수 있는 차량탑재장치(100)와, 상기 차량탑재장치(100)와 통행 요금 징수를 위하여 무선으로 통신하는 노변 기지국(200)과, 상기 차량의 폭, 길이, 높이 등을 스캔하여 차종을 분류하기 위한 차종분류기(300)와, 상기 노변기지국(200)및 차종분류기(300)로부터 정보를 전송 받아, 통행 요금을 계산 및 처리하는 요금정산용 단말 제어기(400)와, 상기 요금정산용 단말 제어기(400)의 명령에 따라 상기 차량을 촬영하기 위한 차량촬영장치(500)와, 상기 요금정산용 단말 제어기(400)와 연결되어, 데이터베이스 업데이트 및 관리등을 위한 상위 네트워크(600)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the vehicle-mounted
한편, 상기 차량탑재장치(100)는 요금정산용 단말기(ETC; Electronic Toll Collection)와, 스마트카드를 로딩하기 위한 장치를 포함하고 있다.Meanwhile, the on-
또한 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 방법은, 차량 내에 장착된 차량탑재장치 및 도로에 설치된 노변기지국이 각각 전원이 공급됨에 따라 시스템을 초기화하고, 상기 차량탑재장치 및 노변기지국 간에 위치를 인식하여 통신을 준비하는 초기화단계; 상기 노변기지국의 요청에 따라 상기 차량탑재장치가 차량탑재장치에 저장된 차종정보 및 스마트 카드정보를 상기 노변기지국으로 전송하는 차량정보 제공단계; 상기 노변기지국에서 전송 받은 차종정보 및 스마트 카드정보를 요금정산용 단말 제어기로 전송하여, 통행요금을 계산하여 처리하는 요금처리 단계; 상기 계산된 통행요금 처리결과 정보를 상기 노변기지국에서 상기 차량탑재장치로 전송하는 요금처리 통보단계; 상기 차량탑재장치 및 노변장치간의 연결을 종료하는 종료단계를 포함하여 구성된다.In addition, referring to FIG. 4, in the toll gate toll collection method according to an embodiment of the present invention, a vehicle mounting apparatus mounted in a vehicle and a roadside base station installed on a road are initialized with power, respectively, and the vehicle is initialized. An initialization step of recognizing a location between the payload device and the roadside base station to prepare for communication; A vehicle information providing step of transmitting, by the vehicle mounting apparatus, vehicle type information and smart card information stored in the vehicle mounting apparatus to the roadside base station at the request of the roadside base station; A charge processing step of transmitting vehicle type information and smart card information received from the roadside base station to a terminal controller for charge settlement, calculating and processing a toll rate; A charge processing notification step of transmitting the calculated toll processing result information from the roadside base station to the vehicle mounting apparatus; And an end step of terminating the connection between the vehicle-mounted device and the roadside device.
상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 각 단계별로 자세히 설명하면 다음과 같다. 이때, 상기 노변기지국(200) 및 차량탑재장치(100)간의 동작 설명은 각각 응용인터페이스(RA,OA), 초기화커널(RI,OI), 전송커널(RT,OT)로 분리하여 설명하기로 하며, 각각의 전송커널(RT,OT)을 통하여 무선으로 통신하게 된다.The present invention as described above is described in detail with respect to each step with reference to the accompanying drawings as follows. At this time, the operation description between the
도 3 및 도 4를 참조하면, 초기화 단계에서, 우선 노변기지국(200)과 차량탑재장치(100)는 전원을 공급할 때, 초기화 작업을 하게 된다. 차량탑재장치(100)는 응용 인터페이스(OA)로부터 초기화커널(OI)로 적용차량등록(RegAppV; RegisterApplication Vehicle)(O1) 필드를 이용하여, 상기 차량탑재장치(100)의 시스템의 초기화를 지시하고, 상기 노변기지국 (200) 역시 응용인터페이스(RA)로부터 초기화커널(RI)로 적용기지국등록(RegAppB; RegisterApplicationBeacon)(R1) 필드를 이용하여, 상기 노변기지국(200)을 초기화한다.3 and 4, in the initialization step, the
상기 차량탑재장치(100) 및 노변기지국(200)의 초기화가 끝나면, 상기 차량탑재장치(100)는 가까운 위치에 노변기지국(200)이 있는가를 스캔하여 (O2:MLME_SCAN.rq), 상기 노변기지국(200)이 주기적으로 발생시키는 신호를 포착해서, 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(100)가 서로 인식하게 된다.After the initialization of the on-
즉, 차량탑재장치(100)를 장착한 차량이 노변기지국(200)이 설치된 개방형 톨게이트에 통신영역으로 들어오면, 상기 차량탑재장치(100)가 노변기지국(200)에서 주기적으로 나오는 신호를 포착하여 인식하게되고, 노변기지국(200)도 상기 차량탑재장치(100)를 인식하게 된다.That is, when a vehicle equipped with the
또한, 상기 차량이 톨게이트의 통신 영역으로 진입하면, 상기 톨게이트에 설치된 차종분류기(300)가 통신영역 안으로 들어오는 차량의 폭, 길이, 높이 등을 스캔하여 차종을 분류하고, 차종 정보를 요금정산용 단말 제어기(400)로 전송한다 (S1).In addition, when the vehicle enters the communication area of the toll gate, the
상기와 같이 차량탑재장치(100)와 노변기지국(200)이 상대방을 인식하면, 상기 노변기지국(200)의 초기화커널(RI)에서 전송커널(RT)로 초기화요구(INIT.rq; Initialization.request)필드를 이용하여, 상기 노변기지국(200)의 기기 정보를 차량탑재장치(100)의 전송커널(OT)로 전송하도록 한다(R2). 이때 상기 초기화요구 필드에는 LID(링크주소),INIT_para(BST)(노변장치 서비스정보; 노변기지국의 제조날짜, 제조사 등의 기기 정보)등을 포함하게 된다.
When the
무선을 통하여 상기 노변기지국(200)의 기기 정보를 전송 받은 차량탑재장치 (100)의 전송커널(OT)은 초기화커널(OI)로 상기 노변기지국(200)의 기기 정보를 초기화지시(INIT.ind; Initialization.indication)필드를 통하여 전달 및 상기 차량탑재장치(100)의 초기화정보를 전송할 것을 지시하고(O3), 상기 초기화커널 (OI)은 응용 인터페이스(OA)로 상기 노변기지국 (200)을 인식했다는 신호를 차량측 통보(NotAppV; NotifyApplicationVehicle)필드를 이용하여 전송한다(O4).The transmission kernel OT of the on-
또한 상기 차량탑재장치(100)의 초기화커널(OI)도 전송커널(OT)로 LID, INIT_para(VST)(차량탑재장치의 제조날짜, 제조사 등의 기기 정보) 정보를 포함한 초기화응답(INIT.rs; Initialization.response)필드를 통하여(O5), 무선으로 상기 노변기지국(200)으로 전송하도록 하고, 무선을 통하여 상기 차량탑재장치(100)의 기기 정보를 전송 받은 상기 노변기지국(200)의 전송커널(RT)은 초기화커널(RI)로 초기화확인(INIT.cf; Initialization.confirm)필드를 이용하여 상기 차량탑재장치 (100)의 정보를 전송하고(R3), 상기 초기화커널(RI)은 상기 차량탑재장치(100)를 인식했다는 신호를 기지국측 통보(NotAppB; NotifyApplicationBeacon)필드를 이용하여 응용인터페이스(RA)로 전송한다(R4).In addition, the initialization kernel (OI) of the
이상과 같은 초기화 단계를 마치면, 상기 차량탑재장치(100)와 노변기지국(200)은 상대방을 인식하고, 통신을 통하여 정보를 교환할 준비를 마치게된다.After the initialization step as described above, the
초기화 단계 후, 차량정보 제공단계에서는 차량탑재장치(100)가 가지고 있는 차종정보 및 스마트카드 정보를 상기 노변기지국(200)으로 전송하는 단계라 할 수 있는데, 우선 상기 노변기지국(200)의 차종정보 및 스마트카드 정보등 차량탑재장치내의 정보를 요청하기 위한 정보검출 요구(KLGET.rq; KLGET.request) 필드를 응용인터페이스(RA)에서 초기화커널(RI)을 거쳐 전송커널(RT)로 전송하면 (R5), 상기 전송커널(RT)에서 상기 차량탑재장치(100)로 무선을 통하여 정보요청을 하고, 상기 정보요청을 받은 차량탑재장치(100)의 전송커널(OT)은 차량탑재장치 정보를 전송하라는 정보검출 지시(KLGET.ind; KLGET.indication) 필드를 이용하여 응용인터페이스(OA)에서 차량탑재장치 정보를 전송하도록 지시하고(O6), 상기 응용인터페이스 (OA)는 정보검출 응답(KLGET.rs; KLGET.response) 필드를 이용하여 차종정보 및 스마트카드 정보를 포함하여 전송커널(OT)로 전송하여(O7), 무선으로 상기 노변기지국(200)의 전송커널(RT)로 전송한다.After the initialization step, the vehicle information providing step may be referred to as the step of transmitting the vehicle model information and smart card information possessed by the
상기 차종정보 및 스마트카드 정보를 전송 받은 전송커널(RT)은 응용인터페이스(RA)로 정보검출 확인(KLGET.cf; KLGET. confirm)필드를 이용하여 상기 전송 받은 전송을 전송하며(R6), 응용인터페이스(RA)는 차종정보 및 스마트카드 정보를 요금정산용 단말 제어기(400)로 전송한다(S2).The transmission kernel (RT) receiving the vehicle model information and the smart card information transmits the received transmission using an information detection confirmation (KLGET.cf; KLGET. Confirm) field to an application interface (RA), and the application (R6). The interface RA transmits the vehicle model information and the smart card information to the
이때, 상기 차종정보는 차종분류정보, 차량식별번호, 차량탑재장치 식별번호를 포함하여 구성되며, 상기 스마트카드 정보는 스마트카드 식별번호, 스마트카드초기금액, 스마트카드 유효기간 정보 및 요금지불방식에 관한 정보를 포함하여 구성된다.In this case, the vehicle model information includes vehicle classification classification information, vehicle identification number, vehicle onboard device identification number, the smart card information is smart card identification number, smart card initial amount, smart card expiration date information and bill payment method It contains information about.
차량정보 제공 단계 후, 통행 요금 처리단계는 주로 요금정산용 단말 제어기(400)에서 이루어진다.
After the vehicle information providing step, the toll fee processing step is mainly performed in the
상기 요금정산용 단말 제어기(400)는 차종에 따른 요금정보 및 통행요금 처리정보에 대한 데이터베이스를 포함하고 있다.The fare
상기 요금정산용 단말 제어기(400)는 상기 단계 S1에서 차종분류기(300)로부터 전송 받은 차종정보와, 상기 단계 S2에서 노변기지국(200)으로부터 전송 받은 차종정보를 비교하여, 일치하는가를 확인하여(S3), 차종정보가 서로 일치하지 않으면, 차량촬영장치(500)를 이용하여 상기 차량을 촬영하도록 한다. 이때 상기 차량촬영장치 (500)는 상기 차량의 번호와 운전자가 촬영될 수 있도록 조작되어 있고, 촬영시간이 나타나도록 설정된다.The fee
상기 단계 S3에서 차종정보가 일치하면, 상기 차량이 요금면제차량인가를 확인하여(S4) 요금 면제 차량이 아니라면, 블랙리스트에 올라있는 차량인가를 확인한다(S5). 이때 블랙리스트에는 도난차량 및 운행정지차량 등의 차량번호가 등록되며, 상기 상위네트워크(600)를 통해서 경찰서 및 관공서 등과 연결되어 주기적으로 업데이트되도록 한다.If the vehicle model information in step S3 matches, it is checked whether the vehicle is a toll exempt vehicle (S4), and if it is not a toll exempt vehicle, it is checked whether the vehicle is on the blacklist (S5). At this time, a vehicle number such as a stolen vehicle and a stopped vehicle is registered in the black list, and is periodically updated in connection with a police station and a public office through the
상기 블랙리스트에 올라있는 차량이면 차량촬영장치(500)에서 촬영을 하도록 하고, 블랙리스트에 올라있지 않는 차량은 상기 정보제공 단계에서 스마트카드 읽기 오류가 나지 않았는지 확인하여(S6), 정상적인 경우 상기 요금정산용 단말 제어기(400)의 데이터베이스에 저장된 차종별 요금 정보에 따른 요금을 계산한다(S7). 또한 상기 단계 S6에서 스마트카드 읽기 오류가 난 차량의 경우도 역시 촬영을 하도록 한다.If the vehicle is on the blacklist, the
이후 요금처리 통보단계는 다음과 같다. The fee processing notification step is as follows.
상기 요금정산용 단말 제어기(400)는 상기와 같이 차량요금을 계산하여, 요금정보 및 상기스마트카드에서 통행요금을 제하고 남은 잔액 정보 등을 포함한 요금 처리정보를 상기 차량탑재장치(100)에 등록하기 위하여, 상기 노변기지국(200)의 응용인터페이스로 전송한다(S8).The fee
상기 노변기지국(200)의 응용인터페이스(RA)는 상기 요금정산용 단말 제어기(400)에서 전달받은 요금처리정보 및 진입요금소정보를 정보설정 요구 (KLSET.rq)(R7) 필드를 이용하여 전송커널 (RT)로 전송하고, 상기 전송커널(RT)은 무선을 통하여 상기 차량탑재장치(100)의 전송커널(OT)로 전달하여, 상기 전송커널(OT)에서 응용인터페이스(OA)로 정보설정을 명령하기 위한 정보설정지시(KLSET.ind)(O8) 필드를 이용한다.The application interface (RA) of the roadside base station (200) transmits the transmission kernel (KLSET.rq) (R7) by using the information setting request (KLSET.rq) (R7) field. RT), and the transmission kernel (RT) transmits wirelessly to the transmission kernel (OT) of the on-
상기 응용인터페이스(OA)는 이에 대한 응답신호인 정보설정 응답(KLSET.rs)(O9)필드를 이용하여 전송커널(OT)로 정보설정을 실행했음을 알려주면, 전송커널(OT)을 통해 무선으로 상기 노변기지국(200)의 전송커널(RT)로 전송하고, 상기 전송커널(RT)이 다시 응용인터페이스(RA)로 정보설정 확인(KLSET.cf)(R8) 필드로 정보설정이 완료되었음을 인식하도록 하고, 상기 응용인터페이스(RA)는 요금처리결과정보를 상기 요금정산용 단말 제어기(400)로 전송한다(S9).When the application interface (OA) informs the transmission kernel (OT) that the information setting has been performed by using the information setting response (KLSET.rs) (O9) field, which is a response signal, the application interface OA wirelessly transmits through the transmission kernel (OT). To the transmission kernel (RT) of the roadside base station (200), and the transmission kernel (RT) again to recognize the information setting is completed in the information setting confirmation (KLSET.cf) (R8) field to the application interface (RA). In addition, the application interface RA transmits the fee processing result information to the fee settlement terminal controller 400 (S9).
이때, 상기 진입요금소정보는 진입요금소식별번호, 즉 진입톨게이트의 식별번호, 진입차선 식별번호, 차량진입시간, 요금소 유형 등의 정보를 포함하고, 상기 요금처리정보는 요금처리종료시간 및 이용요금 정보를 포함한다.In this case, the entrance toll information includes information such as an entry fee identification number, that is, an identification number of an entry toll gate, an entry lane identification number, a vehicle entry time, and a toll type, and the fee processing information includes a fee processing end time and a fee information. It includes.
마지막 종료 단계에서, 상기 요금정산용 단말 제어기(400)에서는 상기 단계 S9에서 전송 받은 요금처리결과정보를 바탕으로 오류 발생 여부를 확인하여(S10) 요금처리 정보 데이터 베이스에 저장하거나(S11), 오류가 발생했다면 차량촬영장치(500)가 촬영을 하도록 하고, 상기 노변기지국(200)의 응용인터페이스(RA)는 전송커널(RT)로 종료요구(KLEND.rq)(R9)필드를 이용하여 최종 요금처리결과 정보를 전송하고, 통신 종료를 요청하고, 상기 전송커널(RT)이 무선으로 상기 차량탑재장치(100)의 전송커널(OT)로 이를 전송하면, 상기 전송커널(OT)은 이를 응용인터페이스(OA)에 알리기 위해 종료지시(KLEND.ind)(O10)필드를 이용하여 통신을 종료하도록 지시한다. 상기 종료지시에 따라 상기 노변기지국(200)과 차량탑재장치(100)간의 통신을 끊기 위해서 차량탑재장치는 적용준비(ReadyApp)(O11)신호를 응용인터페이스(OA)에서 초기화커널(OI)로 전송하고, 상기 노변기지국은 적용준비(R10)신호를 응용인터페이스(RA)에서 초기화커널(RI)로 전송하여 통신을 끝낸다. 또한 상기 요금처리결과정보는 요금징수 처리결과에 따라 정상, 스마트카드 읽기 오류, 잔액부족, 차종불일치 등의 오류번호가 정의된 정보가 포함된다.In the final termination step, the charge
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 개방형 톨게이트의 통행 요금 징수 방법은, 능동형 단거리 무선 전용통신 시스템을 이용하여 톨게이트를 지나는 차량에 장착된 차량탑재장치와 톨게이트에 설치된 노변기지국 간의 무선통신을 통하여 자동으로 요금이 징수되도록 하여, 차량이 요금을 내기 위하여 정지하지 않아도 됨으로, 유류비용 낭비, 차량 운행 지체, 인력낭비 등을 막을 수 있는 효과가 있다As described above, the toll gate toll collection method according to the present invention is automatic through the wireless communication between the vehicle-mounted device mounted on the vehicle passing through the toll gate and the roadside base station installed in the toll gate using an active short-range wireless dedicated communication system. By collecting the fee, the vehicle does not have to stop to pay the fee, thereby preventing fuel waste, vehicle delays, and waste of manpower.
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