KR101611259B1 - 차량 obu의 wave모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템 및 운영 방법 - Google Patents

차량 obu의 wave모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템 및 운영 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템 및 운영 방법에 관한 것으로서, WAVE 기지국으로부터 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 수신하여 통행요금을 계산한 과금정보를 WAVE 기지국으로 전송하고, WAVE 기지국으로부터 수신한 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는 경우, 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리하는 수납관리 서버; 수납관리 서버로 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 전송하여 수신한 과금정보를 WAVE안테나를 통해 차량 WAVE모듈로 전송하고, WAVE안테나를 통해 차량 WAVE모듈로부터 과금정보와 대응하는 지불결과정보를 수신하여 수납관리 서버로 전송하며, 영상 검지기를 통해 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버로 전송하는 WAVE 기지국; 및 WAVE 기지국의 WAVE안테나로부터 GPS 위치정보 및 과금정보를 수신하고, 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE안테나를 통해 수납관리 서버로 전송하는 차량 WAVE모듈;을 포함한다.

Description

차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템 및 운영 방법{ ELECTRONIC PAYMENT DEVICE SYSTEM FOR USING WAVE MODULE OF CAR OBU AND OPERATING METHOD THEREFOR}
본 발명은 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템 및 운영 방법에 관한 것으로써, 차량 OBU(On Board Unit)의 WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)모듈을 통해서 WAVE 기지국과의 송수신을 통해 스마트 톨링존(Smart Tolling Zone)을 판단하고, 통합 수납 관리 시스템과 접속하여 과금 데이터 처리를 수행하는 기술에 관한 것이다.
고속도로 톨게이트에서는 항상 차가 막히게 되는데, 이는 고속도로 통행요금 계산을 위해서 차례로 대기해 작은 게이트를 통과함에 따라 병목현상이 발생하기 때문이다.
이러한, 불편함을 해결하기 위해 하이패스를 장착한 차량도 많이 등장했으나, 톨게이트에 진입해서는 안전상의 이유로 30km/h의 속도 제한이 있는데다, 하이패스 차로 변경시 차량 엇갈림 현상, 속도변경에 따른 교통사고 발생, 도로 정체 등 여전히 개선되지 못한 불편함이 존재한다.
근래에, 시범 운영중인 스마트 톨링 시스템은, 통행료를 지불하기 위해 차선 변경이나 속도를 줄이지 않고 자동으로 통행요금을 지불하여 통과할 수 있는 시스템으로, 일부 고속도로에서 시범 운영중에 있다.
스마트 톨링 시스템과 관련한 선행기술로는, 대한민국 공개특허 제2013-0007217호(스마트 톨링 정산시스템 및 그 방법)에는, 해당 갠트리를 통과한 차량번호정보와 갠트리번호정보를 예약(P/L)정보와 비교하여 정상통과 차량번호정보 또는 위반차량 번호정보를 포함하는 카드처리데이터를 통합운영서버에 제공하는 차로제어기와, 차량단말과 대응하는 회원정보를 수신하여 예약(P/L)데이터 또는 신고데이터를 생성하고, 차로제어기로부터 카드처리데이터를 수신하여 예약(P/L)데이터 또는 신고데이터와 비교하며, 해당 회원 차량단말의 갠트리통과에 대한 과금을 처리하는 통합운영서버에 대한 기술이 개시되어 있다.
그러나, 선행특허의 경우, 수동방식의 DSRC 통신을 제공함에 따라, 다수의 차량단말과 다중접속 지원이 가능하나, 상향 링크 구성시 기지국의 CW(Continuous Wave)를 제공받아야 하므로 반이중 통신이 이루어지며, CW 전력으로 인해 주파수 재사용을 위한 C&R 노변 기지국간 거리가 260m 이상 되어야 하고, 셀 크기가 10m 이내로 제약되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 차량 OBU의 WAVE모듈이 WAVE 기지국과의 송수신을 통해 스마트 톨링존(Smart Tolling Zone)을 판단하여, 수납관리 서버의 접속을 통해 통행요금 지불명령과 대응하는 결제결과를 전송하고, 수납관리 서버가 영상 검지기에 의해 촬영된 차량영상과 결제결과를 매칭함으로써, 통행료를 지불하기 위해 차선 변경이나 속도를 줄이지 않고 자동으로 통행요금을 지불하여 통과시키는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 DSRC 예고 안테나를 능동방식으로 구성함으로써, DSRC 예고 안테나의 주파수 재사용을 위한 노변 기지국간 거리를 60m 이상으로 설치가 가능하게 하여 셀 크기가 크고 주파수 재사용 특성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템은, WAVE 기지국으로부터 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 수신하여 통행요금을 계산한 과금정보를 WAVE 기지국으로 전송하고, WAVE 기지국으로부터 수신한 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는 경우, 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리하는 수납관리 서버; 수납관리 서버로 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 전송하여 수신한 과금정보를 WAVE안테나를 통해 차량 WAVE모듈로 전송하고, WAVE안테나를 통해 차량 WAVE모듈로부터 과금정보와 대응하는 지불결과정보를 수신하여 수납관리 서버로 전송하며, 영상 검지기를 통해 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버로 전송하는 WAVE 기지국; 및 WAVE 기지국의 WAVE안테나로부터 GPS 위치정보 및 과금정보를 수신하고, 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE안테나를 통해 수납관리 서버로 전송하는 차량 WAVE모듈;을 포함한다.
그리고, 본 발명의 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법은, WAVE 기지국이 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 수납관리 서버로 전송하는 (a) 단계; 수납관리 서버가 차량 WAVE모듈과 대응하도록 생성한 과금정보를 WAVE 기지국으로 전송하는 (b) 단계; 차량 WAVE모듈이 WAVE 기지국으로부터 수신한 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE 기지국으로 전송하는 (c) 단계; WAVE 기지국이 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버로 전송하는 (d) 단계; 수납관리 서버가 수신한 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는지 여부를 판단하는 (e) 단계; 및 (e) 단계의 판단결과, 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는 경우, 수납관리 서버가 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리하는 (f) 단계;를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 차량 OBU의 WAVE모듈이 WAVE 기지국과의 송수신을 통해 스마트 톨링존(Smart Tolling Zone)을 판단하여, 수납관리 서버의 접속을 통해 통행요금 지불명령과 대응하는 결제결과를 전송하고, 수납관리 서버가 영상 검지기에 의해 촬영된 차량영상과 결제결과를 매칭함으로써, 통행료를 지불하기 위해 차선 변경이나 속도를 줄이지 않고 자동으로 통행요금을 지불하여 통과시키는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, DSRC 예고 안테나를 능동방식으로 구성함으로써, DSRC 예고 안테나의 주파수 재사용을 위한 노변 기지국간 거리를 60m 이상으로 설치가 가능하게 하여 셀 크기가 크고 주파수 재사용 특성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템의 세부구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법의 제S30단계에 대한 세부과정을 도시한 순서도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템(S)을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템(S)은, 수납관리 서버(10), WAVE 기지국(20) 및 차량 WAVE모듈(30)을 포함하여 구성된다.
먼저, 수납관리 서버(10)는 WAVE 기지국(20)으로부터 차량 WAVE모듈(30)의 GPS 위치정보를 수신하여 통행요금을 계산한 과금정보를 WAVE 기지국(20)으로 전송하고, WAVE 기지국(20)으로부터 수신한 차량 식별정보와 상기 지불결과정보가 매칭되는 경우, 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리한다.
이때, GPS 위치정보는 기 설정된 기준점 좌표를 토대로 오차가 보정된 좌표를 포함하며, 영업소 식별데이터를 포함할 수 있다.
또한, WAVE 기지국(20)은 수납관리 서버(10)로 차량 WAVE모듈(30)의 GPS 위치정보를 전송하여 수신한 과금정보를 WAVE안테나(21)를 통해 차량 WAVE모듈(30)로 전송하고, WAVE안테나(21)를 통해 차량 WAVE모듈(30)로부터 과금정보와 대응하는 지불결과정보를 수신하여 수납관리 서버(10)로 전송하며, 영상 검지기(22)를 통해 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버(10)로 전송한다.
그리고, 차량 WAVE모듈(30)은 WAVE 기지국(20)의 WAVE안테나(21)로부터 GPS 위치정보 및 과금정보를 수신하고, 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE안테나(21)를 통해 수납관리 서버(10)로 전송한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템(S)의 세부구성에 대해 살피면 아래와 같다.
먼저, 수납관리 서버(10)의 주제어기(11)는 차량 WAVE모듈(30) 각각과 부합하도록 계산한 통행요금 및 과금정보와 수신한 지불결과정보의 처리로그를 관리하되, WAVE 기지국(20)의 영상 검지기(22)로부터 수신한 차량 식별정보를 토대로 정상, 위반, 할인 또는 면제 중에 어느 하나에 해당되는지 여부를 선별하여 과금정보를 생성한다.
그리고, 금액 충전기(12)는 차량 WAVE모듈(30) 각각과 대응하는 전자카드 충전내역을 저장 및 관리하고, 과금정보 및 지불결과정보와 대응하도록 전자카드 처리로그에 기록된 징수처리 내역을 저장 및 출력한다.
한편, WAVE 기지국(20)의 WAVE 안테나(21)는 차로에 설치되어 차량 WAVE모듈(30)로 GPS 위치정보를 전송하되, 차로 제어기(23)로부터 인가받은 과금정보를 차량 WAVE모듈(30)로 전송하고, 차량 WAVE모듈(30)로부터 수신한 지불결과정보를 차로 제어기(23)로 인가한다.
이때, WAVE 안테나(21)는 5.8GHz 대역을 사용하며, 하향링크와 상향링크 모두 1Mbps로 는 250kbps의 전송속도를 가지도록 구성된다.
또한, 영상 검지기(22)는 차로에 설치되어 톨링존을 통과하는 차량의 번호판 또는 외관을 촬영하여 생성한 차량 식별정보를 수납관리 서버(10)로 전송한다.
그리고, 차로 제어기(23)는 유선으로 접속된 수납관리 서버(10)의 제어에 따라 차로에 설치된 각종 설비를 제어하되, 수납관리 서버(10)로부터 수신한 과금정보를 WAVE 안테나(21)로 인가하고, WAVE 안테나(21)로부터 인가받은 지불결과정보를 수납관리 서버(10)로 전송하는 중개기능을 수행한다.
아울러, 차량 WVAE모듈(30)의 OBU(On-Board Unit)(31)는 WAVE 기지국(20)의 WAVE 안테나(21)와 통신하여 수신한 GPS 위치정보를 통해 차량이 톨링존에 위치하는지 여부를 판단하고, 차량이 톨링존에 위치하는 경우, WAVE 안테나(21)를 통해 과금정보를 수신하고, 내장된 전자카드의 과금처리 로그를 갱신하여 생성한 지불결과정보(전자카드 식별데이터 포함)를 WAVE 안테나(21)를 통해 수납관리 서버(10)로 전송한다.
이때, 전자카드는 USIM이 내장된 선불카드 또는 후불카드를 포함하고, 전자카드 식별데이터는 카드사 구분코드, 카드고유번호 또는 유효기간을 포함하도록 구성되나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니며, 사용자 단말기 식별번호 또는 DGPS모듈 식별번호 등이 추가될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법에 대해 살피면 아래와 같다.
먼저, WAVE 기지국(20)이 차량 WAVE모듈(30)의 GPS 위치정보를 수납관리 서버(10)로 전송한다(S10).
이어서, 수납관리 서버(10)가 차량 WAVE모듈(30)과 대응하도록 생성한 과금정보를 WAVE 기지국(20)으로 전송한다(S20).
뒤이어, 차량 WAVE모듈(30)이 WAVE 기지국(20)으로부터 수신한 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE 기지국(20)으로 전송한다(S30).
이어서, WAVE 기지국(20)이 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버(10)로 전송한다(S40).
그리고, 수납관리 서버(10)가 수신한 차량 식별정보와 상기 지불결과정보가 매칭되는지 여부를 판단한다(S50).
제S50단계의 판단결과 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는 경우, 수납관리 서버(10)가 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리한다(S60).
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법의 제S30단계의 세부과정에 대해 살피면 아래와 같다.
제S20단계 이후, 차량 WAVE모듈(30)이 WAVE 기지국(20)의 WAVE 안테나(21)를 통해 수납관리 서버(10)로부터 과금정보를 수신한다(S31).
이어서, 차량 WAVE모듈(30)이 내장된 전자카드의 과금처리 로그를 갱신하여 지불결과정보(전자카드 식별데이터 포함)를 생성한다(S32).
그리고, 차량 WAVE모듈(30)이 생성한 지불결과정보를 WAVE 기지국(20)의 WAVE 안테나(21)를 통해 수납관리 서버(10)로 전송한다(S33).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템
10: 수납관리 서버 11: 주제어기
12: 금액 충전기 20: WAVE 기지국
21: WAVE 안테나 22: 영상 검지기
23: 차로 제어기 30: 차량 WAVE모듈
31: OBU

Claims (6)

  1. 영업소 식별데이터를 나타내는 기 설정된 기준점 좌표로부터 소정의 범위 내에 위치한 오차가 보정된 차량의 좌표를 통해 상기 소정의 범위 내에 위치한 차량의 GPS정보를 WAVE통신을 통해 주기적으로 수집하는 WAVE 기지국으로부터 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 수신하여 통행요금을 계산한 과금정보를 WAVE 기지국으로 전송하고, WAVE 기지국으로부터 수신한 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는 경우, 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리하는 수납관리 서버;
    상기 수납관리 서버로 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 전송하여 수신한 과금정보를 WAVE안테나를 통해 차량 WAVE모듈로 전송하고, 영상 검지기를 통해 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버로 전송하는 WAVE 기지국; 및
    상기 WAVE 기지국의 WAVE안테나로부터 GPS 위치정보 및 과금정보를 수신하고, 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE안테나를 통해 수납관리 서버로 전송하는 차량 WAVE모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수납관리 서버는,
    상기 차량 WAVE모듈 각각과 부합하도록 계산한 통행요금 및 과금정보와 수신한 지불결과정보의 처리로그를 관리하되, 차로설비 장치의 영상 검지기로부터 수신한 차량 식별정보를 토대로 정상, 위반, 할인 또는 면제 중에 어느 하나에 해당되는지 여부를 선별하여 과금정보를 생성하는 주제어기; 및
    차량 WAVE모듈 각각과 대응하는 전자카드 충전내역을 저장 및 관리하고, 과금정보 및 지불결과정보와 대응하도록 전자카드 처리로그에 기록된 징수처리 내역을 저장 및 출력하는 금액 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 WAVE 기지국은,
    차로에 설치되어 차량 WAVE모듈로 GPS 위치정보를 전송하되, 차로 제어기로부터 인가받은 과금정보를 차량 WAVE모듈로 전송하고, 차량 WAVE모듈로부터 수신한 지불결과정보를 차로 제어기로 인가하는 WAVE 안테나;
    차로에 설치되어 톨링존을 통과하는 차량의 번호판 또는 외관을 촬영하여 생성한 차량 식별정보를 수납관리 서버로 전송하는 영상 검지기; 및
    유선으로 접속된 수납관리 서버의 제어에 따라 차로에 설치된 각종 설비를 제어하되, 수납관리 서버로부터 수신한 과금정보를 WAVE 안테나로 인가하고, WAVE 안테나로부터 인가받은 지불결과정보를 수납관리 서버로 전송하는 중개기능을 수행하는 차로 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량 WAVE모듈은,
    상기 WAVE 기지국의 WAVE 안테나와 통신하여 수신한 GPS 위치정보를 통해 차량이 톨링존에 위치하는지 여부를 판단하고, 차량이 톨링존에 위치하는 경우, WAVE 안테나를 통해 과금정보를 수신하고, 내장된 전자카드의 과금처리 로그를 갱신하여 생성한 지불결과정보를 WAVE 안테나를 통해 수납관리 서버로 전송하는 OBU;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템.
  5. (a) WAVE 기지국이 차량 WAVE모듈의 GPS 위치정보를 수납관리 서버로 전송하는 단계;
    (b) 수납관리 서버가 차량 WAVE모듈과 대응하도록 생성한 과금정보를 WAVE 기지국으로 전송하는 단계;
    (c) 차량 WAVE모듈이 WAVE 기지국으로부터 수신한 과금정보에 대한 결제를 수행하여 생성한 지불결과정보를 WAVE 기지국으로 전송하는 단계;
    (d) WAVE 기지국이 촬영한 차량 식별정보를 수납관리 서버로 전송하는 단계;
    (e) 수납관리 서버가 수신한 차량 식별정보와 상기 지불결과정보가 매칭되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (f) 상기 (e) 단계의 판단결과, 차량 식별정보와 지불결과정보가 매칭되는 경우, 수납관리 서버가 생성한 정산완료정보를 차량 식별정보와 대응하도록 저장 및 관리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-1) 차량 WAVE모듈이 WAVE 기지국의 WAVE 안테나를 통해 수납관리 서버로부터 과금정보를 수신하는 단계;
    (c-2) 차량 WAVE모듈이 내장된 전자카드의 과금처리 로그를 갱신하여 지불결과정보를 생성하는 단계; 및
    (c-3) 차량 WAVE모듈이 생성한 지불결과정보를 WAVE 기지국의 WAVE 안테나를 통해 수납관리 서버로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 OBU의 WAVE모듈을 이용한 전자지불 단말 운영 방법.
KR1020140091141A 2014-07-18 2014-07-18 차량 obu의 wave모듈을 이용한 전자지불 단말 시스템 및 운영 방법 KR101611259B1 (ko)

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