KR101588194B1 - 교통 게이트 운용장치 - Google Patents

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Abstract

철도 게이트나 전철 게이트와 같은 교통 게이트(gate)에서 이더넷 허브(Ethernet hub)의 오류 시에도 마스터(개표기)와 슬레이브(집표기) 간의 통신 연결을 유지할 수 있도록 한 교통 게이트 운용장치에 관한 것으로서, 집표기 역할을 하는 메인 슬레이브로 집표 정보의 전송을 요청하고, 상기 메인 슬레이브로부터 응답이 없을 경우 입출력 보드와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령을 전송하는 개표기 역할을 하는 메인 마스터; 및 상기 메인 마스터와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령이 수신되면 내부의 이더넷 허브 리셋을 수행하는 입출력 보드로 교통 게이트 운용장치를 구현하고, 상기 메인 마스터에서 상기 이더넷 허브의 리셋 명령 후, 일정 시간이 경과했는데도 메인 슬레이브와 TCP/IP 통신이 이루어지지 않으면 통신 경로변경 제어신호를 상기 입출력 보드로 전송하여 자동으로 이더넷 허브를 초기화하게 된다.

Description

교통 게이트 운용장치{Management equipment of traffic gate}
본 발명은 교통 게이트 운용에 관한 것으로, 특히 철도 게이트나 전철 게이트와 같은 교통 게이트(gate)에서 이더넷 허브(Ethernet hub)의 동작 불능 시에도 마스터(개표기)와 슬레이브(집표기) 간의 통신 연결을 유지할 수 있도록 한 교통 게이트 운용장치에 관한 것이다.
일반적으로, 철도나 전철에는 승객의 승차 및 하차를 검출하기 위해 다수의 게이트(이하, "교통 게이트"라고 통칭함)가 설치되어 있다. 다수로 설치된 교통 게이트 중 개표기 역할을 하는 것을 메인 마스터(Main Master)라고 하고, 집표기 역할을 하는 것을 메인 슬레이브(Main Slave)라고 한다. 여기서 메인 마스터와 메인 슬레이브는 입출력 보드(I/O board)의 이더넷 허브를 통해 TCP/IP 통신으로 연결된다.
도 1은 상기와 같은 일반적인 교통 게이트의 운영시스템 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
일반적인 교통 게이트의 운영시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 개표기 역할을 하는 메인 마스터(10)와 집표기 역할을 하는 메인 슬레이브(20)가 입출력 보드(30)를 통해 TCP/IP 통신으로 연결된다. 그리고 입출력 보드(30)와 교통 정보를 총괄적으로 관장하는 서버(40)가 이더넷 통신으로 연결된다. 여기서 메인 마스터(10)는 다수의 메인 슬레이브와 연결된다.
상기 입출력 보드(30)는 이더넷 스위치 제어를 위한 스위칭 제어신호를 발생하는 제어모듈(31), 이더넷 허브(32), 상기 이더넷 허브(32)와 상기 메인 마스터(10)를 TCP/IP 통신으로 연결해주기 위한 제1이더넷 스위치(33), 상기 이더넷 허브(32)와 상기 메인 슬레이브(20)를 TCP/IP 통신으로 연결해주기 위한 제2이더넷 스위치(34)를 포함한다.
이와 같이 구성된 일반적인 교통 게이트의 운영 시스템은 집표기 역할을 하는 메인 슬레이브(20)에서 승객의 집표 정보를 상기 입출력 보드(30)로 전송한다. 상기 입출력 보드(30)의 제2이더넷 스위치(34)는 상기 메인 슬레이브(20)에서 수신한 집표 정보를 이더넷 허브(32)로 전달한다. 이더넷 허브(32)는 메인 슬레이브(20)로부터 전송된 집표 정보를 제1이더넷 스위치(33)를 통해 메인 마스터(10)로 전달한다.
메인 마스터(10)는 다수의 메인 슬레이브로부터 전송된 집표 정보를 취합하고, 이를 주기적 또는 실시간으로 상기 입출력 보드(30)를 통해 역 단위 서버(40)로 전송한다.
이때, 메인 마스터(10)에서 취합된 집표 정보 역시 입출력 보드(30)의 이더넷 허브(32)를 통해 TCP/IP 통신 경로가 설정된다.
여기서 입출력 보드(30)에 구비된 제어 모듈(31)은 제1 및 제2 이더넷 스위치(33)(34)를 스위칭하는 단순한 역할만을 수행한다.
한편, 지하철 출입 통제시스템에 대한 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2009-0128309호(2009.12.15. 공개)에 개시되었다.
<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 하차 역의 집표구에 RFID 태그의 정보를 전송하거나 RFID 태그에 승차역 및 요금정보를 기록하는 지하철 출입통제시스템을 제공함으로써, 승객 수송거리에 따라 정확하게 수익금을 분배할 수 있게 된다.
대한민국 공개특허 공개번호 10-2009-0128309호(2009.12.15. 공개)
그러나 상기와 같은 일반적인 교통 게이트의 운영시스템은 입출력 보드의 이더넷 허브를 통해서 메인 마스터, 메인 슬레이브, 그리고 서버가 TCP/IP 통신으로 연결되므로, 이더넷 허브의 동작 불능시 전체 교통 게이트 시스템의 운영이 불가능해지는 문제점을 발생하였다.
여기서 교통 게이트 시스템의 운영이 불가능해지는 상태가 되면 승객들이 교통 게이트를 이용할 수 없어, 교통 혼잡을 야기하게 된다.
또한, 종래기술도 개표구 시스템과 집표구 시스템이 지하철 수익금 분배 시스템과 TCP/IP와 같은 통신으로 연결되는 데, 이 경우에도 TCP/IP 통신 프로토콜을 상호 연결해주는 이더넷 허브에 장애가 발생한 경우, 이에 대처하기 위한 방안이 제시되지 않아 이더넷 허브 동작 불능시 개표 및 집표가 불가능해지는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 일반적인 교통 게이트의 운영 시스템 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 철도 게이트나 전철 게이트와 같은 교통 게이트(gate)에서 이더넷 허브(Ethernet hub)의 오류 시에도 마스터(개표기)와 슬레이브(집표기) 간의 통신 연결을 유지할 수 있도록 한 교통 게이트 운용장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 입출력 보드와 메인 마스터 간에 별도의 통신이 이루어지도록 하여, 이더넷 허브 동작 불능시 이더넷 허브를 외부에서 리셋하거나 TCP/IP 물리적인 통신 경로를 변경할 수 있도록 한 교통 게이트 운용장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 교통 게이트 운용장치는 집표기 역할을 하는 메인 슬레이브로 집표 정보의 전송을 요청하고, 상기 메인 슬레이브로부터 응답이 없을 경우 입출력 보드와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령을 전송하는 개표기 역할을 하는 메인 마스터; 상기 메인 마스터와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령이 수신되면 내부의 이더넷 허브 리셋을 수행하는 입출력 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 메인 마스터는 상기 이더넷 허브의 리셋 명령 후, 일정 시간이 경과했는데도 메인 슬레이브와 TCP/IP 통신이 이루어지지 않으면 통신 경로변경 제어신호를 상기 입출력 보드로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 입출력 보드는 상기 메인 마스터로부터 통신 경로변경 제어신호가 수신되면 내부의 제1 및 제2 이더넷 스위치의 스위칭을 제어하여 상기 이더넷 허브를 경유하지 않고 상기 메인 마스터와 상기 메인 슬레이브 간에 TCP/IP 통신 경로를 설정해주는 것을 특징으로 한다.
상기에서 메인 마스터는 상기 입출력 보드의 이더넷 허브 상태를 검출하는 이더넷 허브 상태검출부; 상기 이더넷 허브 상태에 따라 이더넷 허브 리셋 또는 이더넷 스위치 제어신호를 발생토록 제어하는 개표/집표 제어부; 상기 개표/집표 제어부의 제어에 따라 상기 입출력 보드에 이더넷 허브 리셋 명령을 전송하는 이더넷 허브 리셋부; 상기 개표/집표 제어부의 제어에 따라 상기 입출력 보드에 통신 경로변경 제어신호를 발생하는 이더넷 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 입출력 보드는 상기 메인 마스터와 통신을 통해 이더넷 허브 리셋 명령 또는 통신 경로변경 제어신호를 수신하고, 이더넷 허브 리셋 신호 또는 이더넷 스위칭 제어신호를 발생하는 통신 및 제어모듈; 상기 통신 및 제어모듈의 이더넷 허브 리셋 신호에 따라 리셋 동작을 수행하는 이더넷 허브; 상기 통신 및 제어모듈의 이더넷 스위칭 제어신호에 따라 상기 메인 마스터와 상기 메인 슬레이브 간의 직접 통신을 설정하는 제1 및 제2 이더넷 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 철도 게이트나 전철 게이트와 같은 교통 게이트(gate)에서 이더넷 허브(Ethernet hub)의 동작불능 시에도 마스터(개표기)와 슬레이브(집표기) 간의 통신 연결을 유지할 수 있어, 교통 게이트의 사용 불능으로 인해 발생할 수 있는 교통 혼잡을 예방할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 이더넷 허브의 동작불능 상태에서도 입출력 보드와 메인 마스터 간에 별도의 통신이 이루어지도록 하여, 이더넷 허브 동작 불능시 이더넷 허브를 외부에서 강제로 리셋할 수 있으며, 메인 슬레이브와 메인 마스터 간의 TCP/IP 통신 경로를 변경할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 교통 게이트의 운영시스템의 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교통 게이트 운용장치의 구성도,
도 3은 도 2의 메인 마스터의 실시 예 구성도,
도 4a 및 도 4b는 도 2의 제1 및 제2 이더넷 스위치의 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교통 게이트의 운영시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교통 게이트의 운영시스템 구성도로서, 메인 마스터(110), 메인 슬레이브(120), 입출력 보드(130) 및 서버(140)를 포함한다.
상기 메인 슬레이브(120)는 집표기 역할을 하며, 집표 정보를 상기 메인 마스터(110)에 전송하는 역할을 한다.
상기 메인 마스터(110)는 상기 메인 슬레이브(120)로 집표 정보의 전송을 요청하고, 상기 메인 슬레이브(120)로부터 응답이 없을 경우 입출력 보드(130)와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령을 전송하는 개표기 역할을 한다.
여기서 메인 마스터(110)는 상기 이더넷 허브의 리셋 명령 후, 일정 시간이 경과했는데도 메인 슬레이브(120)와 TCP/IP 통신이 이루어지지 않으면 통신 경로변경 제어신호를 상기 입출력 보드(130)로 전송하는 것이 바람직하다.
이러한 메인 마스터(110)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 입출력 보드(130)의 이더넷 허브 상태를 검출하는 이더넷 허브 상태검출부(111); 상기 이더넷 허브 상태에 따라 이더넷 허브 리셋 또는 이더넷 스위치 제어신호를 발생토록 제어하는 개표/집표 제어부(114); 상기 개표/집표 제어부(114)의 제어에 따라 상기 입출력 보드(130)에 이더넷 허브 리셋 명령을 전송하는 이더넷 허브 리셋부(112); 상기 개표/집표 제어부(114)의 제어에 따라 상기 입출력 보드(130)에 통신 경로변경 제어신호를 발생하는 이더넷 스위치 제어부(113); 및 개표/집표 정보를 저장하는 개표/집표 정보 저장부(115)를 포함한다.
상기 입출력 보드(130)는 상기 메인 마스터(110)와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령이 수신되면 내부의 이더넷 허브 리셋을 수행하며, 상기 메인 마스터(110)로부터 통신 경로변경 제어신호가 수신되면 내부의 제1 및 제2 이더넷 스위치(133)(134)의 스위칭을 제어하여 상기 이더넷 허브(132)를 경유하지 않고 상기 메인 마스터(110)와 상기 메인 슬레이브(120) 간에 TCP/IP 통신 경로를 설정해주는 역할을 한다.
이러한 입출력 보드(130)는 상기 메인 마스터(110)와 통신을 통해 이더넷 허브 리셋 명령 또는 통신 경로변경 제어신호를 수신하고, 이더넷 허브 리셋 신호 또는 이더넷 스위칭 제어신호를 발생하는 통신 및 제어모듈(131); 상기 통신 및 제어모듈(131)의 이더넷 허브 리셋 신호에 따라 리셋 동작을 수행하는 이더넷 허브(132); 상기 통신 및 제어모듈(131)의 이더넷 스위칭 제어신호에 따라 상기 메인 마스터(110)와 상기 메인 슬레이브(120) 간의 직접 통신을 설정하는 제1 및 제2 이더넷 스위치(133)(134)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교통 게이트 운용장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메인 마스터(110)와 메인 슬레이브(120)는 입출력 보드(130)의 이더넷 허브(132)를 통해 TCP/IP 통신 프로토콜로 통신을 하여, 메인 슬레이브(120)에서 집표 정보를 메인 마스터(110)로 전송한다.
메인 마스터(110)는 복수의 메인 슬레이브로부터 전송된 집표 정보를 주기적 또는 실시간으로 이더넷 허브(132)를 통해 서버(140)로 전송한다.
상기와 같은 과정으로 개표/집표 동작을 수행하는 도중에, 메인 마스터(110)는 지속적으로 상기 메인 슬레이브(120)의 상태를 검출한다. 즉, 이더넷 허브 상태검출부(111)를 통해 메인 슬레이브(120)로부터 TCP/IP 통신에 대한 응답이 존재하는지 아니면 존재하지 않는지를 검출한다. 이러한 상태 검출 결과 상기 메인 슬레이브(120)로부터 통신에 대한 응답이 없을 경우, 개표/집표 제어부(114)는 이더넷 허브의 연결이 이루어지지 않은 것으로 판단을 하고, 1차적으로 입출력 보드(130)의 통신 및 제어모듈(131)과 별도의 통신을 하여 이더넷 허브 리셋 명령을 전송토록 제어한다. 이러한 제어에 대응하여 이더넷 허브 리셋부(112)는 이더넷 허브 리셋 명령을 생성하여 상기 입출력 보드(130)의 통신 및 제어모듈(131)로 전송한다. 여기서 입출력 보드(130)의 통신 및 제어모듈(131)은 ATMEGA2560칩을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 ATMEGA2560칩은 내부에 메모리 및 통신 모듈을 포함하기 때문에 상기 메인 마스터(110)와 통신을 하는 데 문제가 없다.
상기 통신 및 제어모듈(131)은 상기 메인 마스터(110)로부터 이더넷 허브 리셋 명령을 수신하면, 연결된 이더넷 허브(132)에 리셋 제어신호를 전달한다. 이러한 리셋 제어신호에 따라 이더넷 허브(132)는 리셋 동작을 수행하게 된다.
아울러 메인 마스터(110)의 개표/집표 제어부(114)는 상기 입출력 보드(130)로 이더넷 허브 리셋 명령을 전송한 후, 일정 시간이 지나면 다시 이더넷 허브 상태검출부(111)를 통해 메인 슬레이브(120)와의 TCP/IP 통신연결 여부를 검출한다. 여기서 일정 시간은 다양하게 설정할 수 있으며, 예를 들어 1초가 될 수도 있다.
이 검출 결과 메인 슬레이브(120)와 TCP/IP 통신이 연결되지 않으면, 이더넷 허브(132)의 동작 불능으로 판단을 하고, 이더넷 스위치 제어부(113)를 제어하여 상기 입출력 보드(130)에 통신 경로변경 제어신호인 이더넷 스위치 제어신호를 전송토록 한다.
상기 입출력 보드(130) 내의 통신 및 제어모듈(131)은 상기 메인 마스터(110)로부터 전송된 이더넷 스위치 제어신호가 수신되면, 이더넷 스위칭 제어신호를 생성하여 제1 및 제2 이더넷 스위치(133)(134)를 제어한다.
상기 이더넷 스위칭 제어신호에 따라 제1 이더넷 스위치(133)는 도 4a에 도시한 바와 같이, 초기 메인 마스터(110)와 이더넷 허브(132) 간에 연결된 이더넷 스위치를 메인 마스터(110)와 제2 이더넷 스위치(120)가 연결되도록 스위칭하여, 통신 경로를 변경하게 된다.
아울러 상기 이더넷 스위칭 제어신호에 따라 제2 이더넷 스위치(134)는 도 4b에 도시한 바와 같이, 초기 메인 슬레이브(120)와 이더넷 허브(132) 간에 연결된 이더넷 스위치를 메인 마스터(110)와 메인 슬레이브(120)가 연결되도록 스위칭하여, 통신 경로를 변경하게 된다. 여기서 메인 마스터(110)는 제1 이더넷 스위치(133)와 연결되는 것을 의미한다.
이러한 통신 경로변경에 의해 메인 마스터(110)와 메인 슬레이브(120) 간에는 이더넛 허브(132)를 경유하지 않고서도 물리적인 TCP/IP 직접통신 경로가 설정된다.
이후, 메인 마스터(110)는 메인 슬레이브(120)와 직접적으로 물리적인 TCP/IP 통신 경로가 설정되면, 메인 슬레이브(120)로 집표 정보의 전송을 요청하고, 이러한 요청에 따라 메인 슬레이브(120)는 집표 정보를 메인 마스터(110)로 전송한다.
따라서 입출력 보드(130)의 이더넷 허브(132)가 동작 불능 상태에서도 집표기 역할을 하는 메인 슬레이브(120)와 개표기 역할을 하는 메인 마스터(110) 간에 TCP/IP 통신이 가능하므로, 교통 게이트가 동작 불능 상태가 되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 교통 혼잡도 예방할 수 있게 되는 것이다.
예컨대, 본 발명은 개표기와 집표기 간에 TCP/IP 통신이 이루어지지 않으면, 1차적으로 입출력 보드의 이더넷 허브를 원격에서 리셋한다. 이더넷 허브의 리셋 후에도 개표기와 집표기 간에 TCP/IP 통신이 이루어지지 않으면 이더넷 허브를 경유하지 않고 개표기와 집표기 간의 물리적인 통신 경로를 설정하여, 개표기와 집표기가 이더넷 허브를 경유하지 않고 직접 통신방식으로 접속하도록 한다. 따라서 이더넷 허브의 동작 불능 상태에서도 교통 게이트가 동작하지 않는 것을 방지할 수 있으며, 이러한 방지 기능에 따라 지속적으로 교통 게이트를 운용할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 전철 역사나 철도 역사에 구비된 교통 게이트에서 입출력 보드의 이더넷 허브가 동작 불능 상태일 경우, 개표기와 집표기 간에 이더넷 허브를 경유하지 않고 TCP/IP 통신을 설정하기 위한 기술에 효과적으로 적용된다.
110: 메인 마스터
111: 이더넷 허브 상태검출부
112: 이더넷 허브 리셋부
113: 이더넷 스위칭 제어부
114: 개표/집표 제어부
120: 메인 슬레이브
130: 입출력 보드
131: 통신 및 제어모듈
132: 이더넷 허브
133, 134: 제1 및 제2 이더넷 스위치

Claims (5)

  1. 집표기 역할을 하는 메인 슬레이브로 집표 정보의 전송을 요청하고, 상기 메인 슬레이브로부터 응답이 없을 경우 입출력 보드와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령을 전송하는 개표기 역할을 하는 메인 마스터; 및
    상기 메인 마스터와 통신을 통해 이더넷 허브의 리셋 명령이 수신되면 내부의 이더넷 허브 리셋을 수행하는 입출력 보드를 포함하고,
    상기 메인 마스터는 상기 이더넷 허브의 리셋 명령 후, 일정 시간이 경과했는데도 메인 슬레이브와 TCP/IP 통신이 이루어지지 않으면 통신 경로변경 제어신호를 상기 입출력 보드로 전송하고,
    상기 입출력 보드는 상기 메인 마스터로부터 통신 경로변경 제어신호가 수신되면 상기 메인 마스터와 메인 슬레이브 간의 직접 통신을 설정하는 제1 및 제2 이더넷 스위치의 스위칭을 제어하여 상기 이더넷 허브를 경유하지 않고 상기 메인 마스터와 상기 메인 슬레이브 간에 TCP/IP 통신 경로를 설정해주는 것을 특징으로 하는 교통 게이트 운용장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 마스터는 상기 입출력 보드의 이더넷 허브 상태를 검출하는 이더넷 허브 상태검출부; 상기 이더넷 허브 상태에 따라 이더넷 허브 리셋 또는 이더넷 스위치 제어신호를 발생토록 제어하는 개표/집표 제어부; 상기 개표/집표 제어부의 제어에 따라 상기 입출력 보드에 이더넷 허브 리셋 명령을 전송하는 이더넷 허브 리셋부; 상기 개표/집표 제어부의 제어에 따라 상기 입출력 보드에 통신 경로변경 제어신호를 발생하는 이더넷 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 게이트 운용장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 입출력 보드는 상기 메인 마스터와 통신을 통해 이더넷 허브 리셋 명령 또는 통신 경로변경 제어신호를 수신하고, 이더넷 허브 리셋 신호 또는 이더넷 스위칭 제어신호를 발생하는 통신 및 제어모듈; 상기 통신 및 제어모듈의 이더넷 허브 리셋 신호에 따라 리셋 동작을 수행하는 이더넷 허브; 상기 통신 및 제어모듈의 이더넷 스위칭 제어신호에 따라 상기 메인 마스터와 상기 메인 슬레이브 간의 직접 통신을 설정하는 제1 및 제2 이더넷 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 게이트 운용장치.

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