KR101537323B1 - 통합 차로 제어기 감시 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차로 제어기를 감시하여 차로 제어기가 정상적으로 작동하지 않을 경우 관리자에게 해당 사실을 통지하고 해당 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 차로 제어기 감시 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에 따른 차로 제어기 감시 장치는 하이패스를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하는 작동 상태 판단부; 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 경보 메시지 출력부; 및 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 차로 제어기의 비정상 사실을 통지하는 비정상 사실 통지부를 포함한다.

Description

통합 차로 제어기 감시 장치 및 방법 {Apparatus and method for monitoring combination type carriageway controller}

본 발명은 차로 제어기를 감시하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전자 요금 징수 시스템(ETCS; Electronic Toll Collection System)을 구성하는 차로 제어기를 감시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

고속도로 등과 같은 유료 도로의 경우에는 통행요금을 납부하여야 하는데, 최근 통행요금 징수를 자동으로 처리하는 전자 요금 징수 시스템(ETCS)이 설치되어 운영되고 있다. 이러한 전자 요금 징수 시스템은 차량에 구비되는 하이패스 단말기와 톨게이트 등에 고정 설치되어 통행요금을 정산하는 통행요금 징수 장치로 구성되어 있다.

하이패스 단말기는 선불식 또는 후불식 전자카드를 꽂을 수 있도록 되어 있으며, 해당 전자카드에 기록된 정보를 판독하거나 갱신된 정보를 전자카드에 기록할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 통행요금 징수 장치는 하이패스 단말기와 무선통신을 통해 통행요금을 정산하게 되는데, 이 무선통신 방식으로는 적외선(IR) 방식 또는 RF 방식을 포함한 DSRC(Dedicated Short-Range Communication, 근거리 전용 통신)를 사용하고 있다.

이와 같이 구성된 전자 요금 징수 시스템의 동작을 간략하게 설명한다. 먼저 차량을 인지하면, 통행요금 징수 장치는 결제 요청 정보를 하이패스 단말기로 전송한다. 그러면 하이패스 단말기는 통행요금에 해당하는 결제를 수행하고, 갱신된 정보를 전자카드를 저장한다. 한편 결제 데이터가 통행요금 징수 장치로 전송되면, 통행요금 징수 장치는 결제 데이터를 저장하거나 영업소 전산 시스템(센터)으로 전송하고, 결제 데이터의 응답으로서 영수증 데이터를 하이패스 단말기로 전송한다. 그러면 하이패스 단말기는 영수증 데이터를 저장한다. 이와 같은 과정을 거쳐 하이패스 단말기와 통행요금 징수 장치 간의 무선통신으로 통행요금이 자동으로 정산되어지는 것이다.

통행요금 징수 장치는 상기한 기능을 수행하기 위해 각 차로의 상측에 설치된 차로 제어기와 연동된다. 그런데 이러한 차로 제어기에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 고장이 발생하여 차로 제어기가 정상적으로 작동되지 못할 경우, 이 사실을 인지시켜주는 경보가 전혀 없으며, 요금 표시기도 정상 상태인 것처럼 보이는 문제점이 있다. 또한 위반 차량에 대한 영상을 촬영하는 장치가 정상적으로 작동하지 않아 해당 차로를 출입하는 차량에 대한 데이터를 확보하지 못하는 문제점도 있다. 또한 신속한 복구가 불가능하여 복구하는 데에 걸리는 시간이 지연되는 문제점도 있다.

한국공개특허 제2011-0028925호는 통행 요금 처리 시스템에 대하여 제안하고 있다. 그러나 이 시스템은 차량 번호를 추출하여 통행료를 산출하는 것이기 때문에 상기한 문제점을 해결할 수 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차로 제어기를 감시하여 차로 제어기가 정상적으로 작동하지 않을 경우 관리자에게 해당 사실을 통지하고 해당 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 차로 제어기 감시 장치 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 하이패스를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하는 작동 상태 판단부; 상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 경보 메시지 출력부; 및 상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 상기 차로 제어기의 비정상 사실을 통지하는 비정상 사실 통지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 제어기 감시 장치를 제안한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단부는 상기 차로 제어기에 공급되는 전압을 검출하여 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단하거나, 상기 차로 제어기에 전원이 공급되고 있는지 여부에 따라 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단한다.

바람직하게는, 상기 경보 메시지 출력부는 확성기를 이용하여 상기 경보 메시지를 청각적으로 출력하며, 정상 상태와 구별하여 특정 색깔로 비정상 상태임을 표시하는 경보등을 이용하여 상기 경보 메시지를 시각적으로 출력한다.

바람직하게는, 상기 차로 제어기 감시 장치는 상기 차로 제어기에 전원을 공급하는 전원 공급 장치와 상기 차로 제어기 사이의 연결 라인 상에 접속하며, 상기 차로 제어기 또는 상기 전원 공급 장치의 일측에 부착/탈착 가능하게 형성된다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단부는 상기 차로 제어기가 위치한 차로로 차량이 진입할 때 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단부는 상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제1 센서를 이용하여 차량의 진입을 감지하며, 상기 제1 센서는 상기 차로 제어기로부터 미리 정해진 거리 떨어진 제1 지점에 형성된다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단부는 지정된 제1 차로 제어기와 더불어 지정되지 않은 적어도 하나의 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하며, 상기 작동 상태 판단부는, 상기 제2 차로 제어기로 요청 메시지를 송신하며, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 메시지 송수신부; 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 메시지 판단부; 및 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하는 것으로 판단하며, 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되지 않으면 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단하는 차로 제어기 판단부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단부는 상기 제1 차로 제어기가 정상 작동할 때 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단한다.

바람직하게는, 상기 경보 메시지 출력부는, 상기 차량이 상기 제1 지점을 통과하면 상기 차량의 운전자가 소지한 단말에 대한 정보를 획득하는 단말 정보 획득부; 및 상기 차량에 장착된 하이패스 단말을 이용하여 상기 경보 메시지를 출력하거나, 상기 단말에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 운전자가 소지한 단말로 상기 경보 메시지를 출력하는 차량 단말 활용부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 차로 제어기 감시 장치는 상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제2 센서를 이용하여 차량의 통과를 센싱하며, 상기 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 제1 센서가 형성된 제1 지점과 상기 차로 제어기가 위치한 제3 지점 사이의 제2 지점에 위치하는 차량 감지부; 및 상기 차량이 상기 제2 지점을 통과하면 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 통행료 산출부를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 통행료 산출부는, 상기 차량의 차종을 판단하는 차종 판단부; 및 상기 차종을 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 제1 차종 활용부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 차종 판단부는 상기 제3 지점을 통과한 이후의 제4 지점에 위치하는 적어도 하나의 제4 센서를 이용하여 상기 차종을 판단한다.

바람직하게는, 상기 차종 판단부는, 상기 차로 상에 구비된 상위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전고를 계산하거나, 상기 차로의 바닥면에 구비된 하위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전폭 또는 전장을 계산하는 차량 제원 계산부; 및 상기 차량의 전고, 상기 차량의 전폭 및 상기 차량의 전장 중 적어도 하나를 이용하여 상기 차량의 차종을 판단하는 차량 제원 분석부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 통행료 산출부는, 상기 차량에 대한 정보를 획득하는 차량 정보 획득부; 및 상기 차량에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 차량 정보 활용부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 차량 정보 획득부는, 상기 차량에 대한 정보로 상기 차량의 번호판 정보를 획득하는 번호판 정보 획득부; 상기 차량의 번호판 정보를 기초로 데이터베이스에서 상기 차량의 차종을 검출하는 차종 검출부; 및 상기 차량의 차종을 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 제2 차종 활용부를 포함한다.

또한 본 발명은 하이패스를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하는 작동 상태 판단 단계; 상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 경보 메시지 출력 단계; 및 상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 상기 차로 제어기의 비정상 사실을 통지하는 비정상 사실 통지 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차로 제어기 감시 방법을 제안한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단 단계는 상기 차로 제어기에 공급되는 전압을 검출하여 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단하거나, 상기 차로 제어기에 전원이 공급되고 있는지 여부에 따라 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단한다.

바람직하게는, 상기 경보 메시지 출력 단계는 확성기를 이용하여 상기 경보 메시지를 청각적으로 출력하며, 정상 상태와 구별하여 특정 색깔로 비정상 상태임을 표시하는 경보등을 이용하여 상기 경보 메시지를 시각적으로 출력한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단 단계는 상기 차로 제어기가 위치한 차로로 차량이 진입할 때 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단 단계는 상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제1 센서를 이용하여 차량의 진입을 감지하며, 상기 제1 센서는 상기 차로 제어기로부터 미리 정해진 거리 떨어진 제1 지점에 형성된다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단 단계는 지정된 제1 차로 제어기와 더불어 지정되지 않은 적어도 하나의 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하며, 상기 작동 상태 판단 단계는, 상기 제2 차로 제어기로 요청 메시지를 송신하며, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 메시지 송수신 단계; 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 메시지 판단 단계; 및 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하는 것으로 판단하며, 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되지 않으면 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단하는 차로 제어기 판단 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 작동 상태 판단 단계는 상기 제1 차로 제어기가 정상 작동할 때 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단한다.

바람직하게는, 상기 경보 메시지 출력 단계는, 상기 차량이 상기 제1 지점을 통과하면 상기 차량의 운전자가 소지한 단말에 대한 정보를 획득하는 단말 정보 획득 단계; 및 상기 차량에 장착된 하이패스 단말을 이용하여 상기 경보 메시지를 출력하거나, 상기 단말에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 운전자가 소지한 단말로 상기 경보 메시지를 출력하는 차량 단말 활용 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 경보 메시지 출력 단계 이후에, 상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제2 센서를 이용하여 차량의 통과를 센싱하며, 상기 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 제1 센서가 형성된 제1 지점과 상기 차로 제어기가 위치한 제3 지점 사이의 제2 지점에 위치하는 차량 감지 단계; 및 상기 차량이 상기 제2 지점을 통과하면 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 통행료 산출 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 통행료 산출 단계는, 상기 차량의 차종을 판단하는 차종 판단 단계; 및 상기 차종을 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 제1 차종 활용 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 차종 판단 단계는 상기 제3 지점을 통과한 이후의 제4 지점에 위치하는 적어도 하나의 제4 센서를 이용하여 상기 차종을 판단한다.

바람직하게는, 상기 차종 판단 단계는, 상기 차로 상에 구비된 상위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전고를 계산하거나, 상기 차로의 바닥면에 구비된 하위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전폭 또는 전장을 계산하는 차량 제원 계산 단계; 및 상기 차량의 전고, 상기 차량의 전폭 및 상기 차량의 전장 중 적어도 하나를 이용하여 상기 차량의 차종을 판단하는 차량 제원 분석 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 통행료 산출 단계는, 상기 차량에 대한 정보를 획득하는 차량 정보 획득 단계; 및 상기 차량에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 차량 정보 활용 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 차량 정보 획득 단계는, 상기 차량에 대한 정보로 상기 차량의 번호판 정보를 획득하는 번호판 정보 획득 단계; 상기 차량의 번호판 정보를 기초로 데이터베이스에서 상기 차량의 차종을 검출하는 차종 검출 단계; 및 상기 차량의 차종을 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 제2 차종 활용 단계를 포함한다.

본 발명은 차로 제어기를 감시하여 차로 제어기가 정상적으로 작동하지 않을 경우 관리자에게 해당 사실을 통지하고 해당 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 해당 차로의 입출구 운용 중지 및 신속한 복구에 만전을 기할 수 있다.

둘째, 해당 차로의 주위에 있는 근무자로 하여금 입출구 운용 차선을 조기 차단하여 이에 따른 관련 업무와 복구 작업에 따른 최대한의 손실을 방지할 수 있다.

셋째, 시스템 에러를 인지하기까지 걸리는 시간이 단축되어 운용 및 회복 시간을 단축시킬 수 있으며, 이를 통해 고객으로부터의 신뢰 및 수입 증대에 확고한 기여가 기대된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치의 모형도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이패스 차로 고장 경보 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이패스 차로 고장 경보 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고장 판단부를 간략히 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경보부를 간략히 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시에에 따른 경보부가 하이패스 단말기에 경보하는 것을 간략히 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차로 제어기 감시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 작동 상태 판단부의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 10은 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 경보 메시지 출력부의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 11과 도 12는 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 통행료 산출부의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차로 제어기 감시 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 14는 도 11의 차량 제원 계산부가 차량의 전고를 계산하기 위한 제1 타입으로 구현될 경우의 상위 센서 배치도이다.
도 15는 차종에 따라 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들이 다르다는 것을 보여주기 위한 참고도이다.
도 16은 도 11의 차량 제원 계산부가 차량의 전폭을 계산하기 위한 제2 타입이나 차량의 전장을 계산하기 위한 제3 타입으로 구현될 경우의 하위 센서 배치도이다.
도 17은 숫자 영역 선택 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치의 개념도이다.

본 발명의 제1 실시예에서는 고속도로 하이패스 전용 차량 차선 운용 문제시 발생하는 제반 문제점을 사전에 차단하는 장치(100)에 대하여 제안한다.

본 발명의 제1 실시예는 고속도로 하이패스 전용 차량 차선 운용중 통합 차로 제어기가 전원 DOWN 고장이 발생하였을 경우 주변 장치가 동시에 동작이 멈춰 있고 아무런 반응이 없어서 이 시간대에 통과하는 차량에 대한 여러가지 문제점들을 사전에 차단하기 위하여 이상 상태를 시각/청각 경보로 발생시켜 입출구 운용 중지 및 신속한 복구에 만전을 기하고자 함이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 장치(100)는 통합 차로 제어기로 공급되는 상전 및 UPS 전원(AC 220V)을 받아 통합 차로 제어기를 동작시키기 위한 직류 공급 전원(DC 5V, 12V, 24V)의 이상 유무를 실시간 감시하고 이상 발생시 이를 감지하여 시각 및 청각 경보를 발생시켜 주위에 있는 근무자로 하여금 입출구 운용 차선을 조기 차단하여 이에 따른 관련 업무와 복구 작업에 따른 최대한의 손실을 방지할 수 있도록 한다.

도 1에 따르면, 하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치(100)는 공급 전압 검출부(110), 전압 이상 유무 처리부(120), 청각 경보 발생부(130), 시각 경보 발생부(140) 및 이상 유무 지시부(150)를 포함한다.

공급 전압 검출부(110)는 통합 차로 제어기로 공급되는 AC 220V, DC 5V, 12V, 24V의 정상 상태 또는 비정상 상태를 검출하여 이상이 생기면 전압 이상 유무 처리부(120)로 상태를 알린다.

이상 유무 지시부(150)는 공급되는 전압의 정상 상태 또는 비정상 상태를 지시하여 운용시 모니터링할 수 있도록 한다.

전압 이상 유무 처리부(120)는 공급되는 전압의 정상 상태 또는 비정상 상태를 상시 모니터링하여 이상 발생시 경보 장치(130, 140)를 가동시킨다.

청각 경보 발생부(130)는 전압 이상 유무 처리부(120)에서 발생된 경보 신호를 받아 청각 경보를 발생시킨다.

시각 경보 발생부(140)는 전압 이상 유무 처리부(120)에서 발생된 경보 신호를 받아 시각 경보를 발생시킨다.

한편 본 발명의 제1 실시예에서는 통합 차로 제어기와 사무실 간에 예비 회선을 설치하여 운용 사무실에서도 시각 및 청각 경보를 수신할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치의 모형도이다. 이하 설명은 도 1과 도 2를 참조한다.

공급 전압 검출부(110)는 통합 차로 제어기로 공급되는 전압을 검출한다. 전압 이상 유무 처리부(120)는 통합 차로 제어기로 전압이 공급되는지 여부에 따라 통합 차로 제어기가 정상 상태인지 여부를 판단한다.

일례로, 공급 전압 검출부(110)는 전원 공급 장치 판넬 상에 부착된 각 부 전원 모니터링용 LED 램프(240)의 발광 상태를 디텍팅한다. 그러면 전압 이상 유무 처리부(120)는 각 부 전원 이상시 경보 장치(210, 230)의 동작 여부를 확인한다.

공급 전압 검출부(110)에 의해 통합 차로 제어기로 전압이 공급되는 것이 확인되면, 전압 이상 유무 처리부(120)는 통합 차로 제어기가 정상 상태인 것으로 판단한다. 이후 전압 이상 유무 처리부(120)는 녹색 상태등(220)을 ON시킨다.

반면 공급 전압 검출부(110)에 의해 통합 차로 제어기로 전압이 공급되지 않는 것으로 확인되면, 전압 이상 유무 처리부(120)는 통합 차로 제어기가 비정상 상태인 것으로 판단한다. 이후 전압 이상 유무 처리부(120)에 의해 녹색 상태등(220)이 OFF되고, 시각 경보 발생부(140)가 적색 경보등(210)을 ON시킨다. 또한 청각 경보 발생부(130)가 청각 확성기(230)를 구동시킨다.

한편 전원 감시 LED(240)는 야간에 ON되고 주간에 OFF된다.

하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치(100)는 차로 제어기로부터 근거리에 위치할 수 있다. 하이패스 통합 차로 제어기 운용 정지 감시 경보 장치(100)는 고정용 자석(250)을 이용하여 차로 제어기 상부에 견고하게 부착될 수 있다.

본 발명은 HI-PASS 입출구 통합 차로 제어기에 공급되는 전원 공급 장치(상전, UPS, DC/예비 장치 포함)에 고장이 발생하여 시스템이 다운되었을 경우 아무런 경보가 없어 이를 실시간 감시로 문제점을 사전에 차단하여 운용 및 유지보수에 만전을 기하고자 착안된 것이다.

본 발명은 HI-PASS 전용 차선 운용 특성상 시스템 다운에 대한 인지 시간을 단축시킴으로써 운용 및 회복 시간을 단축시킬 수 있으며, 이로 인해 고객으로부터의 신뢰 및 수입 증대에 확고한 기여가 기대된다.

최근의 통행요금 징수 방식은 운전자가 진행하는 차 안에서 통행권을 뽑는 일 없이 적외선(IR)이나 무선통신(RF)을 이용하여 통행료를 지불하는 최첨단 전자 요금 징수 시스템인 하이패스 시스템이 널리 사용되고 있다.

일반적으로 자동 요금 징수 시스템(ETCS; Electronic Toll Collection System)은 고속도로 등의 유료 도로의 톨게이트(Tollgate)에 설치되어 운영되는 것으로서, 통행료 부과 대상 차량에 탑재된 차량용 단말기(OBU; On Board Unit)와 도로변에 설치된 노변 장치(RSU; Road Side Unit)가 무선통신으로 연동하여 해당 차량에 대하여 도로 통행 요금을 자동으로 과금하는 시스템이다.

예를 들어, 해당 차량이 자동 요금 징수 시스템이 설치된 도로의 차선으로 진입하면, 단거리 전용 통신(DSRC; Dedicated Short Range Communication)을 기반으로 차량용 단말기와 노변 장치가 연동하여 인증된 카드 및 해당 차량의 데이터를 기초로 해당 도로의 통행료를 자동으로 부과하게 된다.

이러한 자동 요금 징수 시스템은, 해당 차량의 차종을 확인하는 차종 분류 장치(AOVD; Advanced Optical Vehcle Detector), 해당 차량의 차량용 단말기와 통신하는 무선통신 제어 유닛(RECU; Radio-Frequency Control Unit) 및 적외선 통신 제어 유닛, 해당 차량에 대한 통행료를 징수하는 요금 징수 모듈 및 해당 차량에 대한 과금과 통신을 제어하는 중앙 제어 유닛 등을 포함하는 통합 차로 제어기, 해당 통합 차로 제어기의 처리 결과를 출력하는 운전자 표시기 및 부정 차량에 대하여 차로를 폐쇄하는 안전바를 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 통합 차로 제어기는 해당 차로에 진입한 차량이 차종 분류 장치에 의해 분류된 차종과 무선통신 제어 유닛 또는 적외선 통신 제어 유닛에 의해 획득된 정보를 비교하고, 일치할 경우 요금 징수 모듈에 의해 정상적인 요금 징수를 수행하고, 불일치할 경우 운전자 표시기에 경고를 표시하고 안전바를 동작시켜 해당 차로를 폐쇄하게 된다.

다시 말해 종래의 자동 요금 징수 시스템은 통합 차로 제어기가 각종 정보 수신(입력) 장치들로부터 해당 차량에 대한 정보를 수집하여 요금 징수를 수행하고, 그 결과에 따라 다양한 결과 출력 장치들의 동작을 제어하는 것이다.

그러나, 이와 같이 통합 차로 제어기가 모든 장치들을 제어하는 자동 요금 징수 시스템은 해당 통합 차로 제어기에 고장이 발생하면, 결과 출력 장치인 영상 촬영 장치, 운전자 표시기 및 안전바가 동작되지 못하게 된다. 이는 자동 요금 징수 시스템을 이용하는 차로가 비정상적으로 개방됨을 의미하며, 부정 차량에 대한 단속이 불가능하게 되는 문제점이 발생하는 것이다.

결과적으로, 정상적으로 과금되어야 하는 통행료의 징수가 불가능해지게 되어, 막대한 금전적 손실을 초래하게 된다.

특히, 통합 차로 제어기의 내부에서 발생되는 오류의 경우에는, 자동 요금 징수 시스템의 운용자가 해당 통합 차로 제어기의 고장을 인지하기 어렵다.

이하에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 하이패스 고장 경보 시스템은 하이패스 시스템의 통합 차로 제어기의 고장을 인지하여 진입하는 차량에 차로의 고장을 알리는 기능을 수행한다. 또한 하이패스 고장 경보 시스템은 하이패스 시스템의 통합 차로 제어기가 고장난 차로에 진입하는 차량의 정보를 저장하여 추후 통행요금을 부여하는 기능을 수행한다. 또한 하이패스 고장 경보 시스템은 하이패스 시스템의 통합 차로 제어기의 고장을 주변 근무자가 인지하여 후속 조치할 수 있도록 경보 장치 및 단말기를 통해 경보하는 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이패스 차로 고장 경보 시스템의 블록도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이패스 차로 고장 경보 시스템의 개념도이다. 이하 설명은 도 3과 도 4를 참조한다.

하이패스 차로 고장 경보 시스템(300)은 고장 판단부(110), 경보부(320), 차량 정보 획득부(330), 요금 산출부(340) 및 경보 장치(350)를 포함한다.

고장 판단부(310)는 하이패스 시스템(400)의 통합 차로 제어기(360)에 이상이 있는지 판단하는 역할을 수행한다.

하이패스 시스템(400)은 고속도로 통행요금을 산출하는 것으로서, 차량이 멈추지 않고 달리면서 차량에 탑재된 단말기(370)와 요금소에 설치된 시스템 간의 상호 통신을 통해 통행료를 자동으로 부과하는 시스템이다.

통합 차로 제어기(360)는 이러한 하이패스 시스템(400)을 제어하는 주 제어 장치라 할 수 있다. 통합 차로 제어기(360)는 하이패스 차로에 설치된 차종 분류 장치(410), 차량 촬영 장치(420), 차로 안내판(430), IR(Infrared ray)/RF(Radio Frequency) 안테나(440), 차량 감지 장치(450), 요금 표시기(460) 및 차단기(470) 등의 주변 장치들을 제어하여 통과하는 차량에 대해 요금을 산출한다.

또한, 통합 차로 제어기(360)는 이러한 주변 장치들을 이용하여 위반 차량에 대해 판단하고 촬영하여 추가 요금을 부과하거나 통행을 차단하는 역할을 수행한다.

고장 판단부(310)는 이러한 통합 차로 제어기(360)가 고장나면 하이패스 차로에 진입하는 차량에 대해 요금을 산출하거나 위반 차량인지 판단하는 등의 기능이 상실됨을 최소화하기 위해 통합 차로 제어기(360)를 감시하여 고장 여부를 판단한다.

고장 판단부(310)는 여러 실시예에 따라 통합 차로 제어기(360)의 고장 여부를 판단할 수 있다. 고장 판단부(310)는 통합 차로 제어기(360)에 공급되는 전원을 감지하여 통합 차로 제어기(360)의 고장 여부를 판단할 수 있다. 고장 판단부(310)는 통합 차로 제어기(360)와 전원 공급 장치 사이에 연결되어 공급되는 전원이 이상 없는지 감지한다. 고장 판단부(310)는 전원 공급 장치의 전원 공급이 중지되는 것을 감지하면, 통합 차로 제어기(360)에 이상이 있음을 알리기 위해 고장 신호를 경보부(320)에 전송한다.

또한, 고장 판단부(310)는 옆 차로에 설치된 통합 차로 제어기(480)의 신호에 따라 본 차로의 통합 차로 제어기(360)의 고장 여부를 판단할 수 있다. 옆 차로의 통합 차로 제어기(480)와 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)는 서로 신호를 일정 시간 간격으로 주고받는다.

옆 차로의 통합 차로 제어기(480)는 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)의 신호 전송이 기설정된 시간 이상 동안 없는 경우 고장 판단부(310)에 고장 신호를 전송한다. 고장 판단부(310)는 이러한 신호를 기반으로 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)의 이상 여부를 확인할 수 있다.

기설정된 시간은 시간대별로 달리 설정될 수 있으며, 기본적으로 해당 차로를 지나는 평균 이동 차량수를 기반으로 정해질 수 있다. 평균 이동 차량이 많은 경우 기설정된 시간은 짧을 수 있고, 평균 이동 차량이 적은 경우 더 길 수도 있다.

또한, 고장 판단부(310)는 하이패스 차로의 차종 분류 장치(410)를 이용하여 통합 차로 제어기(360)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 차종 분류 장치(410)는 진입하는 차량을 감지하여 차량을 종류별로 분류하여 통합 차로 제어기(360)에 전송하는 역할로서, 이때 고장 판단부(310)는 차량이 진입하면 차종 분류 장치(410)로부터 차량 감지 신호를 전송받을 수 있다.

통합 차로 제어기(360)는 차종 분류 장치(410)로부터 차량 분류 신호를 전송받았다면 이에 상응하는 통행요금 정보를 IR/RF 안테나(440)를 통해서 해당 차량의 하이패스 단말기(370)로 전송한다. 이때, 고장 판단부(310)는 통합 차로 제어기(360)로부터 상태 확인 신호를 전송받아 통합 차로 제어기(360)가 동작하고 있는지 판단할 수 있다.

예컨대, 고장 판단부(310)는 차종 분류 장치(410)로부터 차량 감지 신호를 전송받았다면, 이에 상응하는 통합 차로 제어기(360)로부터 상태 확인 신호를 전송받아야 한다. 이때, 고장 판단부(310)는 통합 차로 제어기(360)로부터 상태 확인 신호를 받지 못한다면, 통합 차로 제어기(360)가 이상이 있다고 판단하여 고장 신호를 경보부(320)에 전송할 수 있다.

경보부(320)는 고장 판단부(310)에 의해 통합 차로 제어기(360)의 이상이 있음이 판단되면 해당 차로에 진입하려는 차량에 신호를 전송하여 진입 중지를 요청하는 역할을 수행한다. 경보부(320)는 통합 차로 제어기(360)의 이상이 있다고 판단되면, 고장 판단부(310)로부터 고장 신호를 수신한다. 경보부(320)는 고장 판단된 차로에 진입하려는 차량이 진입구로부터 기설정된 일정 거리에 도달하면 차로 고장 경보를 전송하여 진입 중지를 요청할 수 있다. 경보부(320)는 해당 차량에 장착된 하이패스 단말기(370)를 통해 음성 및 문자로 차로 고장을 알려줌으로써, 진입 중지를 요청할 수 있다.

또한, 경보부(320)는 고장 판단부(310)에 의해 판단된 고장 판단 및 진입하는 차량의 위치에 따라 여러가지 차로 고장 경보를 생성하여 진입하는 차량의 하이패스 단말기(370)에 전송할 수 있다.

또한, 경보부(320)는 근무자 단말기(380)에 차로 고장 경보를 전송하여 통합 차로 제어기(360)의 고장을 알릴 수 있다. 경보부(320)는 통합 차로 제어기(360)의 이상이 감지되면, 하이패스 단말기(370)와 근무자 단말기(380)에 차로 고장 경보를 동시에 전송하여 하이패스 차로의 고장을 알릴 수 있다. 이러한 하이패스 단말기(370)와 근무자 단말기(380)는 통합 차로 제어기(360)의 이상 여부를 음성 및 화면으로 출력하여 알릴 수 있다.

하이패스 단말기(370)는 LCD 창과 스피커가 있어 카드의 잔액, 요금 처리 내역 등을 안내하는 것으로서, 경보부(320)는 이렇게 구비된 LCD 창과 스피커를 통해 차로의 고장을 운전자에게 알릴 수 있다.

차량 정보 획득부(330)는 경보부(320)의 경고에도 불구하고 고장 차로에 진입하는 차량에 대해 정보를 획득할 수 있다. 차량 정보 획득부(330)는 차량에 장착된 하이패스 단말기(370)로부터 차량의 정보를 수신하여 저장한다. 획득되는 차량의 정보에는 차량 종류, 차량 번호 및 차량의 하이패스 차로 진입 시각이 있을 수 있다. 이때, 차량 정보 획득부(330)는 영상 촬영 장치(420)에 요청하여 해당 차량의 번호판을 포함하는 차량 영상을 확보할 수 있다. 영상 촬영 장치(420)는 차량이 진입하면 항시 차량에 대한 영상을 촬영한다. 이러한 영상 촬영 장치(420)는 통합 차로 제어기(360)로부터 해당 차량이 위반 차량인지 여부를 전송받아 해당 차량이 위반 차량인 경우 하이패스 시스템(400)을 총괄하는 본 서버에 해당 차량의 영상을 전송하고, 위반 차량이 아닌 경우 삭제할 수 있다.

차량 정보 획득부(330)는 영상 촬영 장치(420)를 이용하여 통합 차로 제어기(360)의 이상이 있을 경우 진입하는 차량에 대한 영상을 확보할 수 있다.

차량 정보 획득부(330)는 획득한 차량 영상을 하이패스 시스템(400)을 총괄하는 본 서버에 전송하여 해당 차량이 위반 차량인지 여부를 확인할 수 있다. 위반 차량이라 함은 하이패스 단말기를 보유하지 않은 차량, 해당 차량에 대한 정보를 가지고 있지 않은 하이패스 단말기를 보유한 차량, 도난 차량 등이 일컬어질 수 있다.

차량 정보 획득부(330)에 의해 저장된 차량의 정보는 추후 요금 산출부(340)에 의해 계산되어 요금 산출에 도움을 준다.

요금 산출부(340)는 고장 차로를 진입한 차량에 대해 차량 정보 획득부(330)에 의해 획득된 정보를 기반으로 요금을 산출할 수 있다.

요금 산출부(340)는 하이패스 차로의 요금 계산 방식에 따라 고장 차로를 지난 차량에 대해 요금을 다르게 산출할 수 있다. 하이패스 차로의 요금 계산 방식은 개방식과 폐쇄식이 있을 수 있다. 개방식은 하이패스 차로를 지나는 차량에 대해 통과할 때 통행요금을 즉시 산출하는 것을 말한다. 이때 통행요금은 해당 차량의 종류에 따라 변경될 수 있다.

폐쇄식은 차량이 유료 도로를 이용한 거리만큼 요금을 산출하는 것을 말한다. 차량이 유료 도로를 이용한 거리는 하이패스 차로의 진입구 및 출구를 진입 후 벗어나면 알 수 있다. 기존의 폐쇄식은 진입구에서 해당 차량의 하이패스 단말기에 요금 정보를 전송하면, 출구에서 해당 요금 정보를 기반으로 최종 통행요금을 산출하는 것이다.

요금 산출부(340)는 하이패스 차로의 요금 계산 방식이 개방식이면, 수신한 해당 차량의 종류 및 영상을 기반으로 통행요금을 산출할 수 있다. 차량의 종류는 경차, 준중형차, 중형차 등으로 구분할 수 있다. 요금 산출부(340)는 하이패스 시스템 통행요금이 각 종류별로 다르므로 저장된 차량의 종류 및 영상을 이용하여 통행요금을 산출할 수 있다. 요금 산출부(340)에 의해 산출된 통행요금은 해당 차량의 소유자의 집으로 추후 통보될 수 있다.

또한, 요금 산출부(340)는 하이패스 차로의 요금 계산 방식이 폐쇄식이면, 수신한 해당 차량의 진입 시각, 차량의 종류 및 차량의 번호를 이용하여 통행요금을 산출할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 요금 산출부(340)는 진입구에서 해당 차량의 하이패스 단말기에 요금 정보를 전송할 수 없으므로, 하이패스 차로 출구 정보를 이용하여 통행요금을 계산할 수 있다.

예컨대, 하이패스 고장 차로 진입구를 통과한 차량이 유료 도로를 벗어나는 하이패스 출구를 통과하면, 해당 차량이 하이패스 차로 진입구를 통과한 기록이 없으므로, 오류가 발생할 수 있다. 이러한 해당 차량의 정보를 보유하고 있는 하이패스 차로 진입구 및 출구는 차량 정보를 서로 대조하여 매칭되는 번호의 차량을 찾을 수 있다. 이때 매칭된 차량에 대해 요금 산출부(340)는 차종 및 이동 거리를 이용하여 요금을 산출할 수 있다.

경보 장치(350)는 하이패스 차로의 통합 차로 제어기(360)에 장착되어 통합 차로 제어기(360)의 고장을 알리는 장치이다. 경보 장치(350)는 시각 정보 및 청각 정보를 이용하여 통합 차로 제어기(360)의 고장을 알릴 수 있다. 여기서 시각 정보는 녹색 및 적색으로 정해질 수 있고 녹색은 이상 없음을 적색은 이상 있음을 나타낼 수 있다. 시각 정보는 필요에 따라 더욱 늘어날 수도 있다. 청각 정보는 기본적으로 사이렌 소리를 나타낸다. 이러한 사이렌 소리를 통해 근처의 근무자가 통합 차로 제어기(360)의 이상을 알 수 있다.

근무자는 경보 장치(350)의 경보를 통해 통합 차로 제어기(360)의 고장을 알아챈다면, 빠른 조치를 통해 해당 하이패스 차로를 통제할 수 있다.

이러한 경보 장치(350)는 통합 차로 제어기(360)와 마찬가지로 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받으며, 전원 공급 장치의 전원 공급이 중지되면 예비 전원이라 할 수 있는 UPS 전원으로부터 전원을 공급받아 근무자에게 통합 차로 제어기(360)의 고장을 알릴 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고장 판단부를 간략히 도시한 도면이다.

고장 판단부(310)는 전원 감지부(311), 제1 신호 감지부(312) 및 제2 신호 감지부(313)를 포함한다.

전원 감지부(311)은 하이패스 차로의 통합 차로 제어기(360)와 전원 공급 장치사이에 연결되어 공급되는 전원을 감지하는 역할을 수행한다. 전원 감지부(311)는 전원이 감지되지 않으면 통합 차로 제어기(360)의 이상으로 판단하여 제1 고장 신호를 생성하여 경보부(320)로 전송할 수 있다.

제1 신호 감지부(312)는 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)와 타 차로의 통합 차로 제어기(480) 간의 신호를 전송하는 도중 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)의 신호가 타 차로의 통합 차로 제어기(480)에 전송되지 않을 경우, 타 차로의 통합 차로 제어기(480)로부터 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)의 신호 없음을 나타내는 정보를 전송받는다.

제1 신호 감지부(312)는 이를 통해 본 발명에 해당하는 차로의 통합 차로 제어기(360)가 이상이 있다고 판단하여, 제2 고장신호를 경보부(320)로 전송할 수 있다. 경보부(320)는 이를 통해 진입 하는 차량에 차로 고장 경보를 전송할 수 있다.

제2 신호 감지부(313)(113)는 하이패스 차로의 차종 분류 장치(410)로부터 차량 감지 신호를 전송받으면 이에 상응하는 상태 확인 신호를 통합 차로 제어기(360)로부터 전송받을 수 있다. 제2 신호 감지부(313)는 차량 감지 신호를 전송받았음에도 불구하고 통합 차로 제어기(360)로부터 상태 확인 신호를 받지 못한다면 통합 차로 제어기(360)의 이상이 있다고 판단하여 제3 고장 신호를 경보부(320)에 전송할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 경보부를 간략히 도시한 도면이다.

경보부(320)는 고장 신호 수신부(321), 고장 경보 생성부(322), 전송 범위 결정부(323) 및 고장 경보 송신부(324)를 포함한다.

고장 신호 수신부(321)는 통합 차로 제어기(360)의 이상이 있을 시 고장 판단부(310)로부터 고장 신호를 수신한다. 고장 신호 수신부(321)는 수신한 고장 신호에 따라 고장 경보 생성부(322)에 고장 경보 생성을 요청한다.

고장 경보 생성부(322)는 고장 신호 수신부(321)에 의해 동작되면 고장 차로에 진입하려는 차량에 대해 진입 중지 요청을 나타내는 차로 고장 경보를 생성할 수 있다. 차로 고장 경보는 여러 형태의 음성 및 문자로 이루어질 수 있다. 차로 고장 경보는 차량에 장착된 단말기를 통해 음성 및 문자로 차량의 운전자에게 차로 고장을 경고한다.

이러한 고장 경보 생성부(322)는 제1 차로 고장 경보 및 제2 차로 고장 경보를 생성할 수 있다. 제1 차로 고장 경보 및 제2 차로 고장 경보는 전송되는 위치와 그 내용이 상이하다 할 수 있다. 이러한 제1 차로 고장 경보 및 제2 차로 고장 경보는 고장 경보 송신부(324)에 의해 전송될 수 있다.

전송 범위 결정부(323)는 고장 차로에 진입하는 차량이 어느 지점에서 차로 고장 경보를 수신할지 영역을 결정하는 역할을 수행한다. 전송 범위 결정부(323)는 평소에 진입하는 차량의 평균 속도와 차량의 단말기를 통해 운전자가 해당 경보 인지에 걸리는 시간을 기반으로 고장 경보 영역을 결정할 수 있다.

또한, 전송 범위 결정부(323)는 고장 경보 영역을 다분화하여 결정할 수 있다. 전송 범위 결정부(323)는 차량이 최초 차로 고장 경보를 수신하는 위치로부터 하이패스 차로의 진입구까지 일정 거리 이상 더욱 진입하면, 한번 더 차로 고장 경보를 전송하는 제2 고장 경보 영역을 구성할 수 있다. 전송 범위 결정부(323)는 필요에 따라 고장 경보 영역을 더욱 세분화하여 구성할 수도 있다.

세분화하는 이유는 해당 차량의 운전자가 고장 정보를 인지하지 못한 상황을 한번더 일깨워주거나 최종 진입시 통행요금은 어떻게 처리될지에 대한 정보를 알려주기 위함이다.

고장 경보 송신부(324)는 전송 범위 결정부(323)에 의해 정의된 고장 경보 영역에 진입하는 차량에 고장 경보 생성부(322)에 의해 생성된 제1 차로 고장 경보를 전송하는 역할을 수행한다. 고장 경보 송신부(324)는 첫번째 고장 경보 영역에 차량이 진입하는 경우 기생성된 제1 차로 고장 경보를 해당 차량의 하이패스 단말기에 전송한다.

고장 경보 송신부(324)는 두번째 고장 경보 영역에 차량이 진입하는 경우 고장 경보 생성부(322)에 의해 생성된 제2 차로 고장 경보를 진입한 차량의 하이패스 단말기에 전송한다.

제2 차로 고장 경보는 음성 및 문자를 차량의 하이패스 단말기를 통해 운전자에게 출력함으로써 경고하는 것은 제1 차로 고장 경보와 같으나 그 내용이 상이하다고 할 수 있다. 제2 차로 고장 경보의 내용은 추후 통행요금 통보 등과 같은 내용일 수 있으나 꼭 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 경보부가 하이패스 단말기에 전송하는 것을 간략히 나타내는 도면이다.

경보부(320)는 고장 판단부(310)로부터 하이패스 차로의 통합 차로 제어기(360)가 이상이 있다고 고장 신호를 전송하면 제1 고장 경보 영역에 진입하는 차량에 대해 제1 차로 고장 경보를 전송한다. 제1 차로 고장 경보는 하이패스 차로 고장 또는 차로 변경 요청을 포함하는 음성 및 문자를 나타낸다. 차량 내에 장착된 하이패스 단말기(370)는 이러한 제1 차로 고장 경보를 스피커 및 화면으로 출력하여 운전자에게 알려준다.

경보부(320)는 제2 고장 경보 영역에 진입하는 차량에 대해 차로 통과시 추후 통행요금 통보를 포함하는 음성 및 문자를 나타내는 제2 차로 고장 경보를 전송할 수 있다. 제2 고장 경보 영역은 차량이 진입 이후 차로 변경을 하기에는 어려울 수 있는 거리에 지정될 수 있다. 예컨대, 차로 변경이 어려운 경우는 운전자가 차로 고장 경보를 인지하고 차로를 변경하고자 할 때, 하이패스 차로 진입구로부터 거리가 너무 가까워 차로 변경이 쉽지 않은 경우이다. 제2 고장 경보 영역은 이러한 지점에 지정될 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.

차로 고장 경보를 두번에 걸쳐서 계속 전송하는 이유는 운전자가 인지하지 못하는 경우를 대비하기 위함이다.

다음으로 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이패스 차로 고장 경보 시스템의 작동 방법에 대하여 설명한다.

고장 판단부(310)는 하이패스 차로에 설치된 통합 차로 제어기가 동작하는지 여부를 감시하고 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법에 따라 통합 차로 제어기의 고장 여부를 판단한다. 고장 판단부(310)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 고장 판단 방법으로 통합 차로 제어기의 고장이 판단되면 고장 신호를 경보부(320)로 전송한다.

경보부(320)는 고장 판단부(310)로부터 고장 신호를 수신하면 차로 고장 경보를 생성한다. 경보부(320)는 기설정된 제1 고장 경보 영역에 차량이 진입하면 생성한 차로 고장 경보 중 제1 차로 고장 경보를 차량에 장착된 하이패스 단말기에 전송한다. 이때 경보부(320)는 차량에 장착된 하이패스 단말기 뿐만 아니라 근무자의 단말기에 제1 차로 고장 경보를 전송할 수 있다. 근무자는 이를 통해 해당 차로를 빠르게 통제할 수 있다.

경보부(320)는 차량이 제1 고장 경보 영역을 지나 제2 고장 경보 영역을 진입하면 추후 통행요금 통보 등의 정보를 나타내는 제2 차로 고장 경보를 차량의 하이패스 단말기에 전송한다.

차량 정보 획득부(330)는 차량이 제2 고장 경보 영역을 지나 하이패스 차로의 진입구를 통과하면 차량에 장착된 하이패스 단말기로부터 해당 차량의 종류, 차량 번호, 차량의 진입 시각 및 차종 분류 장치로부터 차량의 영상 정보를 수신하여 보관한다.

요금 산출부(340)는 차량 정보 획득부(330)가 획득하여 저장한 차량의 종류, 차량 번호, 차량의 진입 시각 및 차량 영상 정보를 기반으로 통행요금을 산출한다. 산출된 통행요금은 추후 해당 차량의 운전자에게 통보된다.

이상 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태들로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차로 제어기 감시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 8에 따르면, 차로 제어기 감시 장치(500)는 작동 상태 판단부(510), 경보 메시지 출력부(520), 비정상 사실 통지부(530), 전원부(540) 및 주제어부(550)를 포함한다.

전원부(540)는 차로 제어기 감시 장치(500)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.

주제어부(550)는 차로 제어기 감시 장치(500)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.

작동 상태 판단부(510)는 하이패스(Hi-pass)를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 하이패스는 고속도로 톨게이트를 통과할 때 요금이 자동 결제되는 시스템을 의미하며, 전자 요금 징수 시스템(ETCS; Electronic Toll Collection System)과 동일한 개념이다. 작동 상태 판단부(510)는 도 1의 공급 전압 검출부(110)와 전압 이상 유무 처리부(120)가 결합된 형태와 동일한 개념이다.

작동 상태 판단부(510)는 차로 제어기에 공급되는 전압을 검출하여 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단할 수 있다. 차로 제어기에 공급되는 전압을 검출하여 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하는 경우, 작동 상태 판단부(510)는 검출 전압과 기준 전압을 비교하여 검출 전압이 기준 전압 이상일 때 차로 제어기가 정상 작동하는 것으로 판단하며, 검출 전압이 기준 전압 미만일 때 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단한다.

또한 작동 상태 판단부(510)는 차로 제어기에 전원이 공급되고 있는지 여부에 따라 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단할 수 있다. 차로 제어기에 전원이 공급되고 있는지 여부에 따라 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하는 경우, 작동 상태 판단부(510)는 차로 제어기에 전원이 공급될 때 차로 제어기가 정상 작동하는 것으로 판단하며, 차로 제어기에 전원이 공급되지 않을 때 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단한다.

작동 상태 판단부(510)는 차로 제어기가 위치한 차로로 차량이 진입할 때 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단할 수 있다.

작동 상태 판단부(510)는 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제1 센서를 이용하여 차량의 진입을 감지할 수 있다. 이때 제1 센서는 차로 제어기로부터 미리 정해진 거리 떨어진 제1 지점에 형성될 수 있다. 제1 센서는 센싱 효율을 높이기 위해 복수개 구비되는 것이 바람직하며, 이때 복수개의 제1 센서들은 일렬로(종방향이나 횡방향으로) 배열되거나 방사형으로 배열될 수 있다.

차로 제어기 감시 장치(500)는 하나의 차로 제어기를 감시하도록 구축될 수 있으나, 본 실시예에서는 하나의 차로 제어기 감시 장치(500)가 복수개의 차로 제어기들을 감시하도록 구축되는 것도 가능하다.

작동 상태 판단부(510)는 지정된 제1 차로 제어기와 더불어 지정되지 않은 적어도 하나의 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우 작동 상태 판단부(510)는 도 9에 도시된 바와 같이 메시지 송수신부(511), 메시지 판단부(512) 및 차로 제어기 판단부(513)를 포함할 수 있다. 도 9는 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 작동 상태 판단부의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

메시지 송수신부(511)는 제2 차로 제어기로 요청 메시지를 송신하며, 이 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 기능을 수행한다.

메시지 판단부(512)는 미리 정해진 시간 이내에 응답 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다.

차로 제어기 판단부(513)는 미리 정해진 시간 이내에 응답 메시지가 수신되면 제2 차로 제어기가 정상 작동하는 것으로 판단하며, 미리 정해진 시간 이내에 응답 메시지가 수신되지 않으면 제2 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단한다.

한편 작동 상태 판단부(510)는 제1 차로 제어기가 정상 작동할 때 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단할 수 있다.

경보 메시지 출력부(520)는 작동 상태 판단부(510)에 의해 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 기능을 수행한다. 경보 메시지 출력부(520)는 도 1의 청각 경보 발생부(130)와 시각 경보 발생부(140) 중 적어도 하나를 포함하는 형태와 동일한 개념이다.

경보 메시지를 청각적으로 출력하는 경우, 경보 메시지 출력부(520)는 확성기를 이용할 수 있다. 또한 경보 메시지를 시각적으로 출력하는 경우, 경보 메시지 출력부(520)는 정상 상태와 구별하여 특정 색깔로 비정상 상태임을 표시하는 경보등을 이용할 수 있다. 경보 메시지 출력부(520)는 청각적 출력과 시각적 출력 중 어느 하나의 출력을 이용할 수 있으나, 인식률을 높이기 위해 청각적 출력과 시각적 출력을 동시에 이용하는 것이 바람직하다.

한편 본 실시예에서는 경보 메시지를 출력하였음에도 불구하고 이를 인식하지 못하고 해당 차로로 진입한 운전자에게 경보 메시지를 별도 통보하는 것도 가능하다. 일례로 이 경우의 경보 메시지 출력부(520)는 차량의 번호판을 인식한 뒤 경찰청에 해당 차량의 운전자로 등록되어 있는 자의 모바일 단말로 경보 메시지를 출력하는 형태로 구현될 수 있다.

경보 메시지 출력부(520)는 차량의 운전자가 소지한 단말로 경보 메시지를 출력하는 것도 가능하다. 이 점을 고려할 때 경보 메시지 출력부(520)는 단말 정보 획득부(521)와 차량 단말 활용부(522)를 포함할 수 있다. 도 10은 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 경보 메시지 출력부의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

단말 정보 획득부(521)는 차량이 제1 지점을 통과하면 차량의 운전자가 소지한 단말에 대한 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

차량 단말 활용부(522)는 차량에 장착된 하이패스 단말을 이용하여 경보 메시지를 출력하거나, 단말에 대한 정보를 기초로 차량의 운전자가 소지한 단말로 경보 메시지를 출력하는 기능을 수행한다.

비정상 사실 통지부(530)는 작동 상태 판단부(510)에 의해 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 차로 제어기의 비정상 사실을 통지하는 기능을 수행한다. 비정상 사실 통지부(530)는 도 1의 이상 유무 지시부(150)와 동일한 개념이다.

이상 설명한 차로 제어기 감시 장치(500)는 차로 제어기에 전원을 공급하는 전원 공급 장치와 차로 제어기 사이의 연결 라인 상에 접속하며, 차로 제어기 또는 전원 공급 장치의 일측에 부착/탈착 가능하게 형성될 수 있다.

한편 경보 메시지를 출력했음에도 불구하고 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 차로로 차량이 진입하는 경우 이 차량의 톨게이트 비용을 계산하기 위해 다음 구성을 더 포함할 수 있다. 즉 차로 제어기 감시 장치(500)는 차량 감지부(560)와 통행료 산출부(570)를 더 포함할 수 있다.

차량 감지부(560)는 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제2 센서를 이용하여 차량의 통과를 센싱하는 기능을 수행한다. 이때 차량 감지부(560)는 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 제1 센서가 형성된 제1 지점과 차로 제어기가 위치한 제3 지점 사이의 제2 지점에 위치할 수 있다.

제2 센서는 센싱 효율을 높이기 위해 복수개 구비되는 것이 바람직하며, 이때 복수개의 제2 센서들은 일렬로(종방향이나 횡방향으로) 배열되거나 방사형으로 배열될 수 있다.

통행료 산출부(570)는 차량이 제2 지점을 통과하면 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 기능을 수행한다.

통행료 산출부(570)는 차량의 차종을 분석하여 얻은 결과를 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출할 수 있다. 통행료 산출부(570)는 차량의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 분석할 수 있으며, 차량의 번호판 정보를 기초로 차량의 차종을 검출할 수도 있다. 이하 이에 대해 보다 자세하게 설명한다.

먼저 도 11을 참조하여 차량의 제원 정보를 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 구성에 대해 설명하고, 이후 도 12를 참조하여 차량의 번호판 정보를 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 구성에 대해 설명한다.

도 11은 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 통행료 산출부의 제1 유형을 도시한 내부 구성도이다.

통행료 산출부(570)는 차종 판단부(571) 및 차종 활용부(574)를 포함할 수 있다.

차종 판단부(571)는 차량의 차종을 판단하는 기능을 수행한다.

차종 판단부(571)는 제3 지점을 통과한 이후의 제4 지점에 위치하는 적어도 하나의 제4 센서를 이용하여 차량의 차종을 판단할 수 있다. 이 경우 차종 판단부(571)는 차량 제원 계산부(572)와 차량 제원 분석부(573)를 포함할 수 있다.

차량 제원 계산부(572)는 제4 센서로 차로 상에 구비된 상위 센서들을 이용하여 차량의 전고를 계산하거나, 제4 센서로 차로의 바닥면에 구비된 하위 센서들을 이용하여 차량의 전폭 또는 전장을 계산하는 기능을 수행한다.

차량 제원 분석부(573)는 차량의 전고, 차량의 전폭 및 차량의 전장 중 적어도 하나를 이용하여 차량의 차종을 판단하는 기능을 수행한다.

이하 도면을 참조하여 보다 자세하게 설명한다.

먼저 차량의 전고를 계산하는 경우의 차량 제원 계산부(572)에 대하여 설명한다. 전고(overall height)는 차량의 접지면으로부터 가장 높은 부분까지의 높이 즉, 바퀴가 닿는 지면부터 차량 지붕까지의 길이를 말한다. 전고를 계산할 때 안테나는 제외된다.

차량의 전고를 계산하는 경우 차량 제원 계산부(572)는 차량보다 더 높은 위치에 구비된 상위 센서들을 이용한다.

도 14는 도 11의 차량 제원 계산부가 차량의 전고를 계산하기 위한 제1 타입으로 구현될 경우의 상위 센서 배치도이다.

상위 센서들(710a, 710b, …, 710n)은 도로의 상측에 위치하는 보드(board: 720)의 저면에 차량(730)의 진행 방향에 따라 배열된다. 이때 보드(720)는 차량(730)의 진행 방향을 길이 방향으로 하는 바(bar) 형태의 것으로 구현될 수 있다. 상위 센서들(710a, 710b, …, 710n)은 센싱 데이터의 획득 가능성을 높이기 위해 보드(720)의 저면에 적어도 두 열로 배열되는 것이 바람직하다.

한편 도면부호 740은 차량 감지를 위한 센서의 예시이다. 상위 센서들(710a, 710b, …, 710n)의 원활한 구동을 위해 차량 감지용 센서(740)는 상위 센서들(710a, 710b, …, 710n)보다 앞에 위치하는 것이 바람직하다.

차량의 전고를 계산하기 위해 제1 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성에 대해 자세하게 설명하면 다음과 같다.

차량의 전고를 계산하는 경우 차량 제원 계산부(572)는 제1 발신부, 제1 시간값 측정부, 제1 수신부, 제2 시간값 측정부, 거리값 계산부 및 차량 전고 계산부를 포함한다.

제1 발신부는 각 상위 센서를 이용하여 차량의 상단면으로 제1 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.

제1 시간값 측정부는 제1 신호가 출력된 제1 시간값들을 측정하는 기능을 수행한다.

제1 수신부는 각 상위 센서를 이용하여 차량의 상단면으로부터 반사된 제2 신호를 수집하는 기능을 수행한다.

제2 시간값 측정부는 제2 신호가 수집된 제2 시간값들을 측정하는 기능을 수행한다.

거리값 계산부는 제1 신호 또는 제2 신호의 초당 이동 거리, 제1 시간값들, 및 제2 시간값들을 이용하여 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들을 계산하는 기능을 수행한다.

거리값 계산부는 다음 수식에 따라 거리값을 계산할 수 있다.

거리값 = (제2 시간 - 제1 시간) × (제1 신호 또는 제2 신호의 초당 이동 거리)

차량 전고 계산부는 도로의 바닥면으로부터 보드까지의 높이값과 계산된 거리값들 간 차이값들을 기초로 차량의 전고를 계산하는 기능을 수행한다.

차량의 전고를 계산할 때의 수식은 다음과 같이 표현될 수 있다.

차량의 전고 = 도로의 바닥면으로부터 보드까지의 높이값 - 거리값(보드로부터 차량의 상단면까지의 거리)

도 15는 차종에 따라 보드로부터 차량의 상단면까지의 거리값들이 다르다는 것을 보여주기 위한 참고도이다. 도 15에서 (a)는 승용차의 예시이고, (b)는 승합차의 예시이며, (c)는 화물차의 예시이다.

지지대(750)의 일단에 보드가 부착되고 그 보드의 저면에는 상위 센서들(760a, 760b, 760c, 760d, 760e, 760f)이 장착된다. 이 상위 센서들(760a, 760b, 760c, 760d, 760e, 760f)은 하방에 위치하는 타겟을 센싱하는데, 화살 표시는 각 상위 센서(760a, 760b, 760c, 760d, 760e, 760f)에 의해 획득될 거리값을 보여준다. 이와 같이 차종에 따라 거리값들은 다를 것이므로, 본 실시예에서는 차량의 전고를 계산하여 차종을 판별하는 것이 가능해진다.

다음으로 차량의 전폭이나 전장을 계산하는 경우의 차량 제원 계산부(572)에 대하여 설명한다. 전폭(overall width)은 차량의 가로폭이 가장 넓은 부분 수평폭 즉, 자동차 앞바퀴 오른쪽부터 왼쪽까지의 길이를 말한다. 전폭을 계산할 때 백미러는 제외된다. 전장(overall length)은 차량의 앞쪽 끝에서 뒤쪽 끝부분까지의 수평 길이 즉, 앞범퍼부터 뒷범퍼까지의 길이를 말한다.

차량의 전폭이나 전장을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(572)는 도로에 매몰 형성된 하위 센서들을 이용한다.

도 16은 도 11의 차량 제원 계산부가 차량의 전폭을 계산하기 위한 제2 타입이나 차량의 전장을 계산하기 위한 제3 타입으로 구현될 경우의 하위 센서 배치도이다.

하위 센서들(770a, 770b, …, 770n)은 도로의 바닥면에 매몰 형성된다. 차량의 전폭을 계산하기 위한 하위 센서들(770a, 770b, …, 770n)은 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 차량의 진행 방향에 수직 방향으로 배열되며, 차량의 전장을 계산하기 위한 하위 센서들(770a, 770b, …, 770n)은 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 차량의 진행 방향으로 배열된다. 센싱 데이터의 획득율을 높이기 위해 차량의 전폭을 계산하기 위한 하위 센서들(770a, 770b, …, 770n)은 적어도 두 행으로 배열되는 것이 바람직하며, 차량의 전장을 계산하기 위한 하위 센서들(770a, 770b, …, 770n)은 적어도 두 열로 배열되는 것이 바람직하다.

차량의 전폭을 계산하기 위해 제2 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성은 다음과 같다.

차량의 전폭을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(572)는 제2 발신부, 제2 수신부, 제1 위치 정보 획득부 및 차량 전폭 계산부를 포함한다.

제2 발신부는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로 제3 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.

제2 수신부는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로부터 반사된 제4 신호를 수집하는 기능을 수행한다.

제1 위치 정보 획득부는 제4 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

예컨대 도로의 한 차선 바닥면에 50개의 하위 센서들이 매설되어 있을 때 좌측으로부터 8번째 하위 센서부터 40번째 하위 센서까지 제4 신호가 수집되었다면, 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서는 좌측으로부터 8번째 하위 센서와 좌측으로부터 40번째 하위 센서가 된다. 각 하위 센서의 위치 정보는 DB에 저장해 두고, 하위 센서의 ID를 기초로 위치 정보를 찾을 수 있게 한다.

제1 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 제4 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 두 하위 센서들을 검출하는 것이 바람직하다. 그 이유는 차량의 하단면을 제외한 다른 부분(ex. 백미러)에서 반사된 경우를 배제함으로써 보다 정확하게 전폭을 계산하기 위해서이다.

차량 전폭 계산부는 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 차량의 전폭을 계산하는 기능을 수행한다.

차량 전폭 계산부는 다음 수학식 1에 따라 차량의 전폭을 계산할 수 있다.

상기에서, z는 차량의 전폭을 의미한다. x₁과 y₁은 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서 중 어느 하나의 위치 정보를 의미하며, x₂와 y₂는 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서 중 다른 하나의 위치 정보를 의미한다.

수학식 1에서는 하위 센서의 위치 정보가 2차원일 때를 고려한 것이다. 하위 센서의 위치 정보가 3차원일 때도 이와 같은 방식으로 차량의 전폭을 계산할 수 있다.

차량의 전장을 계산하기 위해 제3 타입으로 구현된 차량 제원 계산부의 내부 구성은 다음과 같다.

차량의 전장을 계산하는 경우 차량 제원 계산부(572)는 제3 발신부, 제3 수신부, 제2 위치 정보 획득부 및 차량 전장 계산부를 포함한다.

제3 발신부는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로 제5 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행한다.

제3 수신부는 각 하위 센서를 이용하여 차량의 하단면으로부터 반사된 제6 신호를 수집하는 기능을 수행한다.

제2 위치 정보 획득부는 제6 신호가 수집된 하위 센서들 중 양측 외곽에 위치하는 두 하위 센서들의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

제2 위치 정보 획득부는 미리 정해진 시간 내에 제6 신호가 수집된 하위 센서들을 대상으로 두 하위 센서들을 검출하는 것이 바람직하다. 그 이유는 차량의 하단면을 제외한 다른 부분에서 반사된 경우를 배제함으로써 보다 정확하게 전장을 계산하기 위해서이다.

차량 전장 계산부는 두 하위 센서들의 위치 정보를 기초로 차량의 전장을 계산하는 기능을 수행한다.

제1 차종 활용부(574)는 차량의 차종을 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 기능을 수행한다.

도 12는 도 8의 차로 제어기 감시 장치를 구성하는 통행료 산출부의 제2 유형을 도시한 내부 구성도이다.

통행료 산출부(570)는 차량 정보 획득부(575)와 차량 정보 활용부(579)를 포함할 수 있다.

차량 정보 획득부(575)는 차량에 대한 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

차량 정보 획득부(575)는 차량에 장착된 하이패스 단말과의 데이터 통신을 기초로 차량에 대한 정보를 획득할 수 있다.

또한 차량 정보 획득부(575)는 차량에 대한 정보로 차량을 촬영하여 얻은 영상 정보를 획득할 수 있으며, 이 영상 정보를 기초로 차량의 차종을 분석하는 것도 가능하다. 이 경우 차량 정보 획득부(575)는 번호판 정보 획득부(576), 차종 검출부(577) 및 제2 차종 활용부(578)를 포함할 수 있다.

번호판 정보 획득부(576)는 차량에 대한 정보로 차량의 번호판 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

차종 검출부(577)는 차량의 번호판 정보를 기초로 데이터베이스에서 차량의 차종을 검출하는 기능을 수행한다. 차종 검출부(577)는 데이터베이스로 경찰청 등에 구비되어 있는 서버의 데이터베이스를 이용할 수 있다.

번호판 정보 획득부(576)는 차량의 번호판에 있는 숫자들을 인식하는 기능을 수행한다. 차종 검출부(577)는 번호판 정보 획득부(576)에 의해 인식된 숫자들을 기초로 차량의 차종을 검출한다.

번호판 정보 획득부(576)는 번호판 영상 획득부, 문자/숫자 영역 추출부, 숫자 영역 선택부 및 숫자 인식부를 포함한다.

번호판 영상 획득부는 차량의 번호판을 촬영하여 번호판 영상을 획득하는 기능을 수행한다.

문자/숫자 영역 추출부는 번호판 영상에서 문자 영역과 숫자 영역들을 추출하는 기능을 수행한다. 문자/숫자 영역 추출부는 번호판 영상에서 문자 영역을 먼저 추출하고 이후 문자 영역에 의해 구획된 숫자 영역들을 분리하여 추출할 수 있다.

숫자 영역 선택부는 추출된 숫자 영역들 중 어느 하나의 숫자 영역을 선택하는 기능을 수행한다. 숫자 영역 선택부는 추출된 숫자 영역들의 크기를 비교하여 크기가 상대적으로 작은 숫자 영역을 선택할 수 있으며, 추출된 숫자 영역들이 번호판 영상에서 가지는 위치를 비교하여 좌측이나 상측에 위치하는 숫자 영역을 선택하는 것도 가능하다.

도 17은 숫자 영역 선택 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 우리나라의 현행 차량 번호는 두자리 숫자와 문자 및 네자리 숫자가 결합된 형태이다. 이중에서 두자리 숫자가 차종 기호를 표시하는데, 그 세부 내용은 다음과 같다.

승용차 : 01 ~ 69

승합차 : 70 ~ 79

화물차 : 80 ~ 97

특수차 : 98 ~ 99

도 17의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 차종 기호를 나타내는 제1 숫자 영역은 두자리 숫자로 구성되어 네자리 숫자로 구성되는 제2 숫자 영역보다 크기가 상대적으로 작다. 또한 차량 번호판에서 제1 숫자 영역은 제2 숫자 영역에 대비할 때 좌측이나 상측에 위치한다. 따라서 본 실시예에서는 이 점을 고려하여 숫자 영역을 선택하는 것이 가능해진다.

숫자 인식부는 선택된 숫자 영역에 있는 숫자들을 인식하는 기능을 수행한다.

제2 차종 활용부(578)는 차량의 차종을 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 기능을 수행한다.

차량 정보 활용부(579)는 차량에 대한 정보를 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 기능을 수행한다.

다음으로 차로 제어기 감시 장치(500)의 작동 방법에 대하여 설명한다. 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차로 제어기 감시 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 8 내지 도 13을 참조한다.

먼저 작동 상태 판단부(510)가 하이패스를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단한다(S610).

차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면, 경보 메시지 출력부(520)가 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력한다(S620). 또한 비정상 사실 통지부(530)가 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 차로 제어기의 비정상 사실을 통지한다(S630).

한편 경보 메시지를 출력하였음에도 불구하고 차량이 해당 차로로 진입한다면, 차량 감지부(560)가 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제2 센서를 이용하여 차량의 통과를 센싱한다. 차량 감지부(560)는 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 제1 센서가 형성된 제1 지점과 상기 차로 제어기가 위치한 제3 지점 사이의 제2 지점에 위치한다.

이후 통행료 산출부(570)가 차량이 제2 지점을 통과하면 차량의 유료도로 이용료를 산출한다. 통행료 산출부(570)는 차량의 차종을 분석하거나 검출하여 얻은 결과를 기초로 차량의 유료도로 이용료를 산출할 수 있다(S640, S650). 통행료 산출부(570)는 차량의 제원 정보를 기초로 차량의 차종을 분석할 수 있으며, 차량의 번호판 정보를 기초로 차량의 차종을 검출할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

1. 하이패스를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하는 것으로서, 상기 차로 제어기가 위치한 차로로 차량이 진입할 때 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하고, 상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제1 센서를 이용하여 차량의 진입을 감지하며, 상기 제1 센서는 상기 차로 제어기로부터 미리 정해진 거리 떨어진 제1 지점에 형성되는 작동 상태 판단부;
   상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 경보 메시지 출력부; 및
   상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 상기 차로 제어기의 비정상 사실을 통지하는 비정상 사실 통지부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 작동 상태 판단부는 상기 차로 제어기에 공급되는 전압을 검출하여 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단하거나, 상기 차로 제어기에 전원이 공급되고 있는지 여부에 따라 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 실시간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 경보 메시지 출력부는 확성기를 이용하여 상기 경보 메시지를 청각적으로 출력하며, 정상 상태와 구별하여 특정 색깔로 비정상 상태임을 표시하는 경보등을 이용하여 상기 경보 메시지를 시각적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 차로 제어기 감시 장치는 상기 차로 제어기에 전원을 공급하는 전원 공급 장치와 상기 차로 제어기 사이의 연결 라인 상에 접속하며, 상기 차로 제어기 또는 상기 전원 공급 장치의 일측에 부착/탈착 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 작동 상태 판단부는 지정된 제1 차로 제어기와 더불어 지정되지 않은 적어도 하나의 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하며,
   상기 작동 상태 판단부는,
   상기 제2 차로 제어기로 요청 메시지를 송신하며, 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 메시지 송수신부;
   미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 메시지 판단부; 및
   미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하는 것으로 판단하며, 미리 정해진 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되지 않으면 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단하는 차로 제어기 판단부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 작동 상태 판단부는 상기 제1 차로 제어기가 정상 작동할 때 상기 제2 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 경보 메시지 출력부는,
   상기 차량이 상기 제1 지점을 통과하면 상기 차량의 운전자가 소지한 단말에 대한 정보를 획득하는 단말 정보 획득부; 및
   상기 차량에 장착된 하이패스 단말을 이용하여 상기 경보 메시지를 출력하거나, 상기 단말에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 운전자가 소지한 단말로 상기 경보 메시지를 출력하는 차량 단말 활용부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제2 센서를 이용하여 차량의 통과를 센싱하며, 상기 차로 제어기의 정상 작동 여부를 판단하기 위한 제1 센서가 형성된 제1 지점과 상기 차로 제어기가 위치한 제3 지점 사이의 제2 지점에 위치하는 차량 감지부; 및
    상기 차량이 상기 제2 지점을 통과하면 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 통행료 산출부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 통행료 산출부는,
    상기 차량의 차종을 판단하는 차종 판단부; 및
    상기 차종을 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 제1 차종 활용부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 차종 판단부는 상기 제3 지점을 통과한 이후의 제4 지점에 위치하는 적어도 하나의 제4 센서를 이용하여 상기 차종을 판단하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 차종 판단부는,
    상기 차로 상에 구비된 상위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전고를 계산하거나, 상기 차로의 바닥면에 구비된 하위 센서들을 이용하여 상기 차량의 전폭 또는 전장을 계산하는 차량 제원 계산부; 및
    상기 차량의 전고, 상기 차량의 전폭 및 상기 차량의 전장 중 적어도 하나를 이용하여 상기 차량의 차종을 판단하는 차량 제원 분석부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 통행료 산출부는,
    상기 차량에 대한 정보를 획득하는 차량 정보 획득부; 및
    상기 차량에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 차량 정보 활용부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 차량 정보 획득부는,
    상기 차량에 대한 정보로 상기 차량의 번호판 정보를 획득하는 번호판 정보 획득부;
    상기 차량의 번호판 정보를 기초로 데이터베이스에서 상기 차량의 차종을 검출하는 차종 검출부; 및
    상기 차량의 차종을 기초로 상기 차량의 유료도로 이용료를 산출하는 제2 차종 활용부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 장치.
16. 작동 상태 판단부, 경보 메시지 출력부 및 비정상 사실 통지부를 포함하는 통합 차로 제어기 감시 장치의 통합 차로 제어기 감시 방법에 있어서,
    상기 작동 상태 판단부에 의해 수행되는 단계로서, 하이패스를 구성하는 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하되, 상기 차로 제어기가 위치한 차로로 차량이 진입할 때 상기 차로 제어기가 정상 작동하는지 여부를 판단하고, 상기 차로 제어기가 위치한 차로의 바닥면에 매몰 형성된 적어도 하나의 제1 센서를 이용하여 차량의 진입을 감지하며, 상기 제1 센서는 상기 차로 제어기로부터 미리 정해진 거리 떨어진 제1 지점에 형성되는 작동 상태 판단 단계;
    상기 경보 메시지 출력부에 의해 수행되는 단계로서, 상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기가 위치한 차로로의 진입을 금지하는 경보 메시지를 출력하는 경보 메시지 출력 단계; 및
    상기 비정상 사실 통지부에 의해 수행되는 단계로서, 상기 차로 제어기가 정상 작동하지 않는 것으로 판단되면 상기 차로 제어기를 관리하는 관리자에게 상기 차로 제어기의 비정상 사실을 통지하는 비정상 사실 통지 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 차로 제어기 감시 방법.

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