KR101618850B1 - 다차로요금징수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 차로에서 운행하는 차량을 인식하되, 각 차로에 대응하는 복수의 센서를 포함하는 센서부, 각 차로에 대응하는 복수의 카메라를 포함하고, 각 카메라는 차로에 대응하는 센서와 서로 다른 거리를 갖도록 배치되며, 복수의 센서 중 하나의 센서에서 차량을 인식하면 인식한 센서에 대응하여 복수의 카메라 중 적어도 두 개의 카메라가 인식된 차량의 전면과 후면을 촬영하도록 제어하는 카메라부, 카메라부에 의해 촬영된 영상을 통해 차량번호를 인식하는 차량번호 인식부, 및 센서에서 차량을 인식하면, 차량에 장착되어 있는 차량단말기로부터 차량정보를 수신하고, 차량정보에 대응하여 차량에 키값을 부여하는 통신제어부를 포함하는 다차로요금징수장치를 제공하는 것이다.

Description

다차로요금징수장치{TOLL COLLECTION APPARATUS FOR MULTILANE}
본 발명은 다차로요금징수장치에 관한 것이다.
최근에 산업사회의 고도화와 경제성장에 따른 차량의 급증으로 유료 도로를 이용하는 차량의 수도 증가하였다. 전자식 통행요금 징수 시스템(ETCS, Electronic Toll Collecting System)은 유료 도로를 이용하는 차량의 대수 증가에 따른 교통 정체를 해소하기 위한 것으로 주행하는 차량에 탑재된 차량 단말기를 통해 통행요금 징수에 필요한 정보를 획득함으로써 차량이 톨게이트에서 정지하지 않고 통행요금이 정산되도록 한다.
전자식 통행요금 징수 시스템에 의하면, 차량에 탑재된 차량 단말기(On Board Unit: OBU)와 통행 요금 자동 징수를 위해 도로변에 설치된 노변장치(Road Side Unit: RSU)가 서로 연동함으로써 통행요금이 자동으로 과금된다.
차로 별로 노변장치가 각각 설치될 것을 요구하는 현재의 전자식 통행요금 징수 시스템은 차로 별로 노변장치가 각각 설치될 것을 요구하기 때문에 상대적으로 많은 설치 비용이 든다. 또한, 일반 부스가 설치되어 사람이 직접 통행요금을 징수하는 일반 차로들이 노변장치가 설치된 하이패스 차로들과 공존하기 때문에 톨게이트 부근에서 하이패스 단말기가 탑재된 차량들과 그렇지 않은 차량들이 차선 변경을 함으로써 교통 체증이 야기되고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 무정차 다차로 스마트 통행요금 징수 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다.
무정차 다차로 스마트 통행요금 징수 시스템은, 기본적으로, 다수의 차로들로 구성된 도로 전체를 가로지르는 겐트리를 적어도 하나 포함한다. 상기 겐트리에는 상기 차로들을 주행하는 차량들과 무선 통신을 수행할 수 있는 다수의 안테나들이 장착되어 있다.
기존의 하이패스 시스템의 경우 특정 안테나의 성능을 테스트하거나 그에 대한 유지보수를 하고자 할 경우 해당차로만 폐쇄하고 상기 성능 테스트 및/또는 유지보수를 수행할 수 있었다. 그에 반하여, 무정차 다차로 스마트 시스템에 있어서는, 상기 안테나들에 대한 상시적 성능 테스트를 수행하고자 할 경우 또는 통신 이상 등과 같은 문제가 다수의 안테나들 중 어느 안테나로 인해 발생하였는지를 파악하고자 할 경우, 도로의 모든 차로들이 폐쇄되어야만 하는 문제가 있다. 즉, 무정차 다차로 스마트 통행요금 징수 시스템의 경우, 통신 강도, 통신 범위 등과 같은 안테나들의 성능을 상시적으로 테스트하기가 곤란할 뿐만 아니라 이를 위해서는 도로의 모든 차로들이 동시에 폐쇄되어야 하는 문제가 있다.
(선행특허 1) 한국공개특허 제2014-0110544호 (2014년 09월 17일 공개) (선행특허 2) 한국등록특허 제0765704호(2007년 10월 02일 등록)
본 발명의 목적은, 복수의 차로에 대하여 차로 구분 없이 요금을 징수하는 다차로요금징수장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 차로 폐쇄 없이 장비의 고장을 파악할 수 있도록 하는 다차로요금징수장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적측면은, 복수의 차로에서 운행하는 차량을 인식하되, 각 차로에 대응하는 복수의 센서를 포함하는 센서부, 각 차로에 대응하는 복수의 카메라를 포함하고, 각 카메라는 차로에 대응하는 센서와 서로 다른 거리를 갖도록 배치되며, 복수의 센서 중 하나의 센서에서 차량을 인식하면 인식한 센서에 대응하여 복수의 카메라 중 적어도 두 개의 카메라가 인식된 차량의 전면과 후면을 촬영하도록 제어하는 카메라부, 카메라부에 의해 촬영된 영상을 통해 차량번호를 인식하는 차량번호 인식부, 및 센서에서 차량을 인식하면, 차량에 장착되어 있는 차량단말기로부터 차량정보를 수신하고, 차량정보에 대응하여 차량에 키값을 부여하는 통신제어부를 포함하는 다차로요금징수장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 다차로요금징수장치에 의하면, 복수의 차로에 대하여 하이패스 통행 요금징수서비스를 제공할 수 있고, 차량이 차선을 가로지르거나 다른 차량에 의해 순간적으로 가려지더라도 차량번호를 인식할 수 있어 과금을 원활하게 진행할 수 있다. 또한, 카메라에서 촬영된 차량의 영상을 통해 파악된 차량의 움직임과 차량 정보를 수신한 안테나의 수신감도를 비교하여 장애가 발생된 안테나를 식별할 수 있어 복수의 안테나 중 일부의 안테나가 장애가 발생되더라도 복수의 차로를 전부를 차단하지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다차로요금징수장치가 설치되어 있는 유료도로 요금징수 시스템의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다차로요금징수장치가 유료 도로에 설치된 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1에 도시된 다차로요금징수장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 4a는 도 2에 도시된 다차로요금징수장치에서 차량을 인식하고 촬영하는 과정의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 4b는 도 2에 도시된 다차로요금징수장치에서 차량을 인식하고 촬영하는 과정의 다른 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1에 도시된 다차로 요금 징수 장치에서 과금하는 과정의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
본 발명에 따른 다차로요금징수장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다차로요금징수장치가 설치되어 있는 유료도로 요금징수 시스템의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 요금징수시스템(100)은 고속도로와 같은 유료도로에 설치되어 과금과 결제를 자동으로 수행하여 차량의 운행흐름을 방해하지 않도록 할 수 있다. 다시 설명하면, 요금징수시스템(100)은 각 차로별로 운행하는 차량의 유료도로에서 달린 거리(예들 들면, 진입위치와 진출위치에 따른 거리)를 자동으로 파악하여 유료도로에서 차량을 운행한 거리를 자동으로 산출하고 그에 따른 과금액을 산정하고, 과금액에 따라 결제를 요청하여 결제가 이루어질 수 있게 할 수 있다.
이를 위해 요금징수시스템(100)은 복수의 차로를 구비하는 유료 도로에 설치되며, 복수의 차로에서 운행 중인 차량의 유료도로 진입위치 및/또는 진출위치에 각각 설치되어 차량의 운행거리를 산출하고 통행요금을 과금을 하는 다차로요금징수장치(110)와, 차량에 설치되며 다차로요금징수장치(110)와 RF 신호 등을 이용하는 근접통신을 통해 유료도로를 운행하는 차량의 정보와 결제정보를 다차로요금징수장치(110)로 전송하고 다차로요금징수장치(110)로부터 결제에 따른 처리 결과를 통보받는 차량단말기(120)와, 다차로요금징수장치(110)와 통신망(140)을 통해 연결되고 다차로요금징수장치(110)로부터 결제정보를 전달받아 결제처리를 하는 결제서버(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 결제서버(130)는 차량의 통행요금을 결제하기 위해 차량운행자에게 기설정된 카드를 발급한 카드사 또는 은행의 서버일 수 있다. 또한, 통신망(140)은 인터넷망, 공중전화망, 이동통신망 중 어느 하나일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 다차로요금징수장치(110)는 유료도로가 정액을 지불하도록 설정되어 있는 곳에서는 유료도로 진입위치 또는 유료도로 진출위치에만 설치되는 것도 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 다차로요금징수장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2를 참조하면, 다차로요금징수장치(100)는 복수의 차로에서 운행하는 차량을 인식하되, 각 차로에 대응하는 복수의 센서에서 차량을 인식하여 전송되는 센싱신호를 처리하는 센서부(111), 각 차로에 대응하는 복수의 카메라를 포함하고, 각 카메라는 차로에 대응하는 센서와 서로 다른 거리를 갖도록 배치되며, 복수의 센서 중 하나의 센서에서 차량을 인식하면 인식한 센서에 대응하여 복수의 카메라 중 적어도 두 개의 카메라가 인식된 차량의 전면과 후면을 촬영하도록 제어하는 카메라부(112), 카메라부(112)에 의해 촬영된 영상을 통해 차량번호를 인식하는 차량번호인식부(113), 및 센서부(111)에서 차량을 인식하면, 차량에 장착되어 있는 차량단말기(120)로부터 차량정보를 수신하고, 차량정보에 대응하여 차량에 키값을 부여하는 통신제어부(114)를 포함할 수 있다.
센서부(111)에 연결되어 센싱신호를 전달받는 복수의 센서들은 각 차로에 대응하며, 차량이 센서에 일정한 거리까지 접근을 하면 차량을 인식할 수 있다. 이로 인해, 센서부(111)는 센서에서 인식한 차량이 복수의 차로 중 어느 차로에서 차량된 차량인지를 판단할 수 있다. 그리고, 센서부(111)는 차량의 인식을 처리하면서 차량이 인식된 시점, 차량이 운행된 차로 등에 관한 차량 운행 정보를 생성할 수 있다.
카메라부(112)는 차로에 운행하는 차량을 촬영하는 복수의 카메라를 제어할 수 있다. 카메라부(112)에서 제어하는 복수의 카메라는 차량의 전면과 후면을 촬영하여 번호판, 차량의 색, 종류 등 차량을 식별할 수 있는 정보를 취득할 수 있다. 카메라부(112)는 복수의 센서들이 차량을 감지하면 적어도 두 개의 카메라가 센서에서 감지된 차량을 촬영하도록 할 수 있다. 복수의 카메라에서 차량을 촬영하는 것에 대해서는 하기의 도 3, 도 4a 및 도 4b에서 보다 자세히 설명한다.
차량번호인식부(113)는 카메라부(112)에서 촬영된 영상을 전달받아 차량의 번호판에 해당되는 부분을 인식하여 차량의 번호를 판별할 수 있게 할 수 있다. 차량번호인식부(113)는 영상의 명암을 이용하여 차량의 번호를 판별할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신제어부(114)는 차량단말기(120)로부터 차량정보를 수신하고 차량정보를 수신한 차량단말기(120)가 설치된 차량에 키값을 부여한다. 키값은 차량을 구별할 수 있도록 함으로써, 차량의 운행거리, 운행시간 등에 대한 정보를 산출할 수 있도록 한다. 또한, 통신제어부(114)는 차량단말기(120)로부터 통행요금을 결제할 카드에 대한 카드정보를 전달받을 수 있다.
또한, 다차로요금징수장치(110)의 통신제어부(114)는 차로에 대응하는 복수의 안테나(110a,110b,110c,110d)를 포함할 수 있다. 복수의 안테나(110a,110b,110c,110d)는 센서에서 차량을 인식하면, 차량에 장착된 차량단말기(120)로 웨이크업신호를 전송하고 웨이크업신호에 대응하여 차량단말기(120)로부터 전달되는 차량정보와 카드정보를 수신하고 차량정보와카드정보를 송신한 차량단말기(120)를 장착한 차량에 키값을 부여할 수 있다.
또한, 통신제어부(114)는 차량단말기(120)로부터 키값을 수신하면, 차량의 운행거리와 운행시간을 파악할 수 있다. 통신제어부(114)가 차량단말기(120)로부터 키값을 수신하는 경우는 유료도로 진출위치에 다차로요금징수장치(110)이 설치되어 있는 경우 일 수 있다. 그리고, 다차로요금징수장치(110)는 과금부(115)를 더 포함하고, 과금부(115)에서 차량의 운행거리와 운행시간에 대응하여 통행요금을 다르게 과금할 수 있다. 즉, 운행거리와 운행 시간에 따라 통행요금을 다르게 산정할 수 있어 교통정체 시에는 보다 저렴하게 통행요금을 산정하고 과속으로 판단되는 경우 통행요금을 비싸게 산정할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 다차로요금징수장치(110)는 차량번호와 차량정보를 비교하여 차량을 인증하는 인증부(116)를 더 포함할 수 있다. 인증부(116)를 통해 차량단말기의 적합성 여부를 판단할 수 있다. 또한, 결제카드가 유효한 카드인지의 여부도 판단할 수 있다.
또한, 다차로요금징수장치(110)는 키값에 대응하여 차량을 촬영한 영상을 저장하는 데이터저장부(117)를 더 포함할 수 있다. 데이터저장부(117)는 키값을 저장할 수 있다. 데이터저장부(117)는 키값과 키값에 해당하는 차량을 촬영한 영상을 저장할 수 있다. 또한, 데이터저장부(117)는 부여된 시간, 키값이 부여된 위치 등에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 데이터저장부(117)는 특정 위치에 대한 위치정보를 저장하고, 차량단말기(120)에서 전달되는 위치정보와 맵핑을 하여 차량이 특정 위치에 머문 시간을 산출하는 기준이 되도록 할 수 있다.
또한, 다차로요금징수장치(110)는 차량정보를 통해 차량을 종류를 분류하여 차종정보를 생성하는 차량분류부(118)를 더 포함하며, 과금부(115)는 차량분류부(118)로부터 차종정보를 전달받아 차종정보에 대응하여 통행요금을 다르게 부가하게 할 수 있다. 즉, 차종에 따라 운행거리, 운행시간 등이 동일하더라도 통행요금을 다르게 산정할 수 있다. 차종은 대형, 중형, 소형으로 구분할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 차량분류부(118)에서 차량을 분류하는 차량정보는 데이터저장부(117)에 저장되고 이를 이용하여 차량을 분류할 수 있다.
또한, 과금부(115)는 차량단말기(120)로부터 차량의 위치에 대한 정보를 수신하고 위치정보를 이용하여 차량이 특정 위치에 머문 시간을 상기 운행시간에서 차감할 수 있다. 특정위치는 고속도로 휴게소일 수 있다. 고속도로 휴게소와 같은 곳에 머문 시간을 운행시간에서 제외하여 정체나 과속을 보다 정확하게 판별할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 다차로요금징수장치가 설치되어 있는 유료 도로의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 다차로요금징수장치(110)가 설치되어 있는 유료도로는 복수의 차로를 갖고 유료도로에서 운행하는 차량을 인식하여 통행요금을 과금할 수 있다. 여기서, 차량은 좌측에서 우측으로 진행하는 것으로 가정하여 설명한다. 유료도로에는 차로를 가로지는 제1겐트리(201), 제2겐트리(202) 및 제3겐트리(203)가 설치될 수 있다. 제1겐트리(201) 내지 제3겐트리(203)는 일정한 간격을 갖고 설치될 수 있다. 여기서, 제1겐트리(201) 내지 제3겐트리(203)는 복수의 차로를 일직선으로 가로지르는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제1겐트리(201)에는 복수의 센서(211a,212a,213a,214a)가 설치되며, 복수의 센서(211a,212a,213a,214a)에서 독립적으로 차량을 인식할 수 있다. 그리고, 제2겐트리(202)에는 복수의 카메라(221a,222a,223a,224a)가 설치되며 제1겐트리(201)에 설치되어 있는 복수의 센서(211a,212a,213a,214a) 중 어느 하나의 센서에서 차량을 인식하면 제2겐트리(202)에 설치되어 있는 복수의 카메라(221a,222a,223a,224a) 중 적어도 두 개의 카메라에서 차량의 전면과 후면을 촬영하도록 한다. 여기서, 제2겐트리(202)에 설치된 복수의 카메라(221a,222a,223a,224a)는 일직선 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만 이는 도면을 간편하게 그린 것으로 복수의 카메라 중 인접한 두 개의 카메라는 일직선 상에 설치되지 않도록 할 수 있다. 제3겐트리(203)에는 통신제어부(114)의 안테나(110a,110b,110c,110d)가 각 차로에 대응하도록 설치될 수 있다. 또한, 제3겐트리(203)는 다차로요금징수장치(110)이 설치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4a는 도 2에 도시된 다차로요금징수장치에서 차량을 인식하고 촬영하는 과정의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 4a를 참조하면, 차량(210a,210a`)이 복수의 차로 중 어느 하나의 차로를 통해 진행하는 도중 제1겐트리(201)에 접근을 하면 제1겐트리(201)에 설치되어 있는 복수의 센서(211a,212a,213a,214a) 중 어느 하나의 센서에서 차량이 접근하는 것을 감지한다. 이때, 차량(210a,210a`)은 차로를 따라 진행할 수도 있고, 차로와 차로를 걸쳐 접근할 수 있다. 그리고, 복수의 센서(211a,212a,213a,214a) 중 어느 하나의 센서에서 차량을 감지하면 제2겐트리(202)에 설치되어 있는 복수의 카메라 중 적어도 두 개의 카메라가 차량을 촬영한다. 이때, 적어도 두 개의 카메라는 서로 인접한 카메라일 수 있다. 또한, 복수의 센서가 동시에 차량의 접근을 인식할 수 있지만, 차량감지 알고리듬을 통해 복수의 센서(211a,212a,213a,214a) 중 하나의 센서에서 차량을 감지한 것으로 처리할 수 있다. 즉, 차량(210a)을 도 4a에 도시된 것과 같이 복수의 센서(211a,212a,213a,214a) 중 두번째 센서(212a)에서 감지한 것으로 판단하여, 차량(210a)은 두번째 차로를 통해 접근하는 것으로 판단할 수 있다. 두번째 차로를 통해 접근한 것으로 판단을 하면 복수의 카메라 중 두번째 카메라(222a)와 세번째 카메라(223a)가 차량을 촬영할 수 있다. 즉, 차량(210a)을 감지하는 센서에 대응하여 차량(210a)을 촬영한 적어도 두 개의 카메라가 결정된다. 두번째 차로에서 차량(210a)이 진행하는 것으로 판단되면, 두번째 차로를 촬영하는 두번째 카메라(222a)와 그와 인접하되 뒤쪽에 위치한 세번째 카메라(223a)가 차량을 촬영할 수 있다. 차량은 두번째 차로를 진행 중 첫번째 차로방향(a), 세번째 차로방향(c), 네번째 차로방향(d)을 통해 차로를 변경할 수 있고 두번째 차로 방향(b)으로 계속 진행할 수 있다.
유료 도로에는 많은 수의 차량이 동시에 운행되고 있고 빈번히 차로 변경이 이루어질 수 있다. 차량(210a)이 두번째 차로를 계속 변경하는 경우 두번째 카메라(222a)에서 차량(210a)을 촬영하여 차량의 번호, 종류, 색상 등의 차량정보를 원활하게 획득할 수 있지만, 차로를 변경하는 경우 차량 정보를 원활하게 획득하지 못할 수 있다. 또한 차선을 변경하면서 다른 차량에 의해 차량이 가려지거나 또는 차선을 변경하는 다른 차량에 의해 차량이 가려져 촬영이 원활하게 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 두번째 차로방향(b)에서 네번째 차로방향(d)으로 차량이 진행하여 급격히 차로를 변경하는 경우 차량(210a)의 촬영이 원활하게 이루어지지 않아 차량정보를 획득하지 못하게 되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 카메라에서 화각이 넓은 렌즈를 사용하고 찰영되는 영상의 해상도를 높이면 해결할 수 있지만, 영상의 해상도를 높이게 되면 영상파일의 크기가 크게 되며, 유료 도로에는 운행하는 차량의 수가 매우 많기 때문에 차량을 촬영한 영상파일의 크기가 크면, 영상파일을 저장하여야 할 저장공간의 크기가 매우 커야 되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명과 같은 경우 카메라의 화각을 좁게 하고 영상의 해상도를 낮출 수 있어 저장공간의 크기를 줄일 수 있다. 특히, 하나의 차량을 촬영한 영상 파일 중 하나의 영상 파일에서 차량의 정보를 원활하게 획득할 수 있다면 나머지 하나의 영상 파일을 삭제할 수 있어 저장공간의 크기를 많이 줄일 수 있다.
또한, 두번째 카메라(222a)와 세번째 카메라(223a)가 촬영하는 경우 두번째 차로를 이동하는 차량(210a)이 차로를 급격히 변경하여 네번째 차로로 진행하는 경우 두번째 카메라(222a)에는 차량(210a)의 일부가 촬영될 수 있지만, 세번째 카메라(223a)는 차량의 전부를 촬영할 수 있다. 또한, 두번째 카메라(222a)와 세번째 카메라(223a)가 각각 차량의 좌우 일부를 촬영하여 두번째 카메라(222a)와 세번째 카메라(223a)가 촬영한 영상을 조합하여 차량(210a)의 정보를 획득하도록 할 수 있다.
또한, 도 4a에 도시되어 있는 것과 같이 세번째 센서(213a)가 차량(210a`)을 감지하여 차량이 세번째 차로를 통해 접근하는 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우에도 차량(210a`)이 첫번째 차로방향(a`)과 같이 급격히 차로를 변경하는 경우가 발생할 수 있다. 이런 경우, 세번째 차로를 촬영하는 세번째 카메라(223a)와, 세번째 카메라(223a) 보다 앞선에 있는 두번째 카메라(222a)가 촬영을 할 수 있다. 이로 인해, 차량(210a`)이 차로를 급격히 변경시키거나 다른 차량에 의해 가려지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 복수의 안테나 중 어느 하나의 안테나가 고장나 있는 경우 차량이 고장난 안테나에 대응하는 차선을 통해 운행하는 경우 센서는 해당차선으로 진입하는 것으로 표시하고 촬영된 영상 역시 해당차선으로 진입하는 것을 확인되지만 안테나는 고장난 상태이기 때문에 다른 차선을 감지하는 안테나에서 차량의 신호를 수신하고 처리하게 될 수 있다. 이를 이용하여 고장난 안테나를 식별하여 안테나를 수리할 수 있다. 이러한 방식으로 센서의 고장도 확인할 수 있다.
도 4b는 도 2에 도시된 다차로요금징수장치에서 차량을 인식하고 촬영하는 과정의 다른 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 4b를 참조하면, 도시되어 있는 것과 같이 카메라가 지그재그로 배치될 수 있다. 이러한 경우도 차량(210b)의 진행을 네번째 센서(214b)가 감지하여 차량(210b)이 네번째 차로로 진행하는 경우에는 세번째 카메라(223b)와 네번째 카메라(224b)가 차량(210b)을 촬영할 수 있다. 또한, 차량(210b`)의 진행을 세번째 센서(213b)가 감지하여 차량(210b`)이 세번째 차로로 진행하는 경우에는 두번째 카메라(222b)와 세번째 카메라(213b) 가 차량(210b`)을 촬영하여 급격한 차로 변경이 발생하거나 다른 차량에 의해 가려져 촬영이 되지 않는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 차로의 급격한 이동을 두차로 차이 나는 것으로 설명을 하였지만 이는 예시적인 것이다. 또한, 만약 차로가 4차로보다 더 넓은 경우 에는 차량이 좌우로 모두 급격하게 차선 변경을 하는 경우 차량이 이동하는 것으로 인식된 차로를 촬영하는 카메라와 그 카메라의 좌우로 인접한 카메라들에서 촬영을 할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 다차로 요금 징수 장치에서 과금하는 과정의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 차량이 유료도로에 진입을 할 때 차량단말기에서 전송되는 차량정보를 통신제어부에서 수신할 수 있다.(S1) 다차로요금징수장치는 센서부와 카메라부의 동작에 의해 차량을 촬영하여 차량정보를 생성하고 저장한 상태에서 차량에 설치되어 있는 차량단말기로부터 차량정보를 수신할 수 있다. 차량단말기로부터 차량정보를 수신할 때 차량단말기의 정보를 같이 수신할 수 있다. 그리고, 다차로요금징수장치는 인증부에 저장하고 있는 차량정보와 차량단말기로부터 수신된 차량정보와 차량단말기 정보를 전송하여 인증을 요청할 수 있다.(S2) 인증 요청을 받은 인증부는 차량을 인증하고 인증 정보를 통신제어부에 전송할 수 있다.(S3) 인증부(116)에서 차량을 인증하는 것은 센서부와 카메라부의 동작에 의해 촬영된 차량과 차량단말기에서 정보를 전송한 차량이 동일한 차량인지의 여부를 인증할 수 있다. 또한, 차량에 설치되어 있는 차량단말기가 정식으로 허가 받은 차량단말기(120)인지의 여부도 확인할 수 있다. 통신제어부(114)는 인증부(116)로부터 인증정보를 전송받으면, 차량에 키값을 부여할 수 있다.(S4) 차량에 부여되는 키값은 차량을 구별할 수 있게 할 수 있다.
부여된 키값은 안테나를 통해 통신제어부(114)에서 차량단말기(120)와 통신을 하여 차량단말기(120)로 통보할 수 있다.(S5) 또한, 부여된 키값을 통신제어부(114)는 데이터베이스에 저장할 수 있다.(S6) 그리고, 차량이 유료도로에서 진출을 할 때 차량단말기(120)는 부여된 키값을 통신을 통해 통신제어부(114)에 통보할 수 있다. 여기서, 통신제어부(114)는 유료도로 진입위치가 아닌 진출위치에 설치되어 있는 다차로요금징수장치에 설치되어 있는 것일 수 있다. 여기서, 차량단말기(120)가 키값을 저장하고 유료도로를 진출할 때 통신제어부(114)에 키값을 통보할 수 있다고 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다차로요금징수장치(110)가 통신망(140)을 통해 키값을 다른 곳에 설치되어 있는 다차로요금징수장치(110)와 공유를 하고 진출위치에 설치되어 있는 다차로요금징수장치(110)의 센서부(111)와 카메라부(112)의 동작에 의해 생성된 차량정보와 차량단말기(120)에서 전달받은 차량정보를 통해 차량에 부여된 키값을 파악할 수 있다.
또한, 통신제어부(114)는 차량단말기(120)로부터 키값을 전달받으면 과금부에 차량운행정보를 송신한다.(S8) 차량운행정보는 차량의 운행거리, 차량의 운행시간 등의 정보일 수 있다. 차량의 운행거리는 진입위치에 설치되어 있는 다차로요금징수장치(110)의 정보와 진출위치에 설치되어 있는 다차로요금징수장치(110)의 정보를 통해 파악할 수 있고 차량의 운행시간은 키값을 차량단말기에 통보한 시간과 키값을 차량단말기(120)로부터 통보받은 시간을 통해 파악할 수 있다. 그리고, 과금부(115)는 차량의 운행정보를 통해 통행요금으로 청구될 과금액을 계산할 수 있다.(S9) 과금액은 차량의 운행거리와 운행시간에 따라 통행요금을 다르게 설정하여 유료 도로의 정체 시에는 통행요금을 보다 저렴하게 청구하고 운행시간이 매우 짧은 경우에는 통행요금을 보다 비싸게 청구할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 차량운행정보에는 차량이 지나온 곳에 대한 위치정보와 위치정보 중 특정한 위치에 머문 시간을 산정하여 특정한 위치에 머문 시간을 차량 운행시간에서 감산하여 휴게소 등에 머문 시간을 운행시간에서 차감함으로써 정체가 발생하였는지의 여부를 판단하여 통행요금을 산정할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 과금부(115)는 통신망(140)을 통해 결제서버(130)로 결제를 요청할 수 있다.(S10) 결제요청에는 과금액과 결제를 위한 카드 정보가 포함될 수 있다. 결제서버(130)는 차량운행자가 기설정한 카드사 또는 은행의 서버일 수 있다. 그리고, 결제서버(130)는 결제요청을 받으면 결제요청인지의 여부를 인증하고 결제처리를 할 수 있다.(S11) 그리고, 결제서버(130)는 결제처리된 결과를 통신망(140)을 통해 과급부(115)에 통보할 수 있다.(S12) 결제통보를 받은 과금부(115)는 통신제어부(114)를 통해 차량단말기(120)로 결제결과를 통보할 수 있다.
본 발명의 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다.
본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트 웨어를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에서 '연결된다' 또는 '연결하는'등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
100: 요금징수시스템 110: 다차로요금징수장치
120: 차량단말기 130: 결제서버
140: 통신망

Claims (9)

  1. 복수의 차로에서 운행하는 차량을 인식하되, 각 차로에 대응하는 복수의 센서를 포함하는 센서부;
    각 차로에 대응하는 복수의 카메라를 포함하고, 각 카메라는 차로에 대응하는 센서와 서로 다른 거리를 갖도록 배치되며, 상기 복수의 센서 중 하나의 센서에서 차량을 인식하면 상기 인식한 센서에 대응하여 복수의 카메라 중 적어도 두 개의 카메라가 인식된 차량의 전면과 후면을 촬영하도록 제어하는 카메라부;
    상기 카메라부에 의해 촬영된 영상을 통해 차량번호를 인식하는 차량번호 인식부;
    상기 센서에서 차량을 인식하면, 상기 차량에 장착되어 있는 차량단말기로부터 차량정보를 수신하고, 상기 차량정보에 대응하여 차량에 키값을 부여하는 통신제어부; 및
    상기 차량번호와 상기 차량정보를 비교하여 상기 차량을 인증하는 인증부를 포함하는 다차로요금징수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신제어부는 상기 센서부에서 차량을 인식하면 차량에 장착된 차량단말기로 웨이크업신호를 전송하고 상기 웨이크업신호에 대응하여 차량단말기로부터 전달되는 차량정보를 수신하고 차량정보가 수신된 차량단말기를 장착한 차량에 상기 키값을 부여하는 다차로요금징수장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신제어부에서 상기 차량에 키값을 부여하고 전송하면 차량 단말기는 상기 통신제어부로부터 전송받은 상기 차량이 부여받은 키값을 저장하고, 상기 통신 제어부는 차량 단말기로부터 차량단말기에 저장된 키값을 전달받으면, 상기 키값이 부여된 위치와 시점 및 상기 키값이 상기 통신제어부에 전달된 위치 및 시점에 대응하여 키값을 전달한 차량단말기가 설치된 상기 차량의 운행거리와 운행시간을 파악하는 다차로요금징수장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 운행거리와 상기 운행시간에 대응하여 통행요금을 다르게 과금하는 과금부를 더 포함하는 다차로요금징수장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통신제어부는 차량단말기로부터 차량단말기에 저장된 키값을 전달받으면 상기 과금부에 챠량운행정보를 송신하는 다차로요금징수장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 키값에 대응하여 상기 차량을 촬영한 영상을 저장하는 데이터저장부를 더 포함하는 다차로요금징수장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 차량정보를 통해 차량을 종류를 분류하여 차종정보를 생성하는 차량분류부를 더 포함하며, 상기 과금부는 상기 차량분류부로부터 상기 차종정보를 전달받아 상기 차종정보에 대응하여 통행요금을 다르게 부가하는 다차로요금징수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차량정보를 통해 차량을 종류를 분류하여 차종정보를 생성하는 차량분류부를 더 포함하며, 상기 인증부는 상기 촬영된 차종정보와 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 통해 상기 차량을 인증하는 다차로요금징수장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 과금부는 상기 차량단말기로부터 상기 차량의 위치에 대한 정보를 수신하고 상기 위치정보를 이용하여 상기 차량이 특정 위치에 머문 시간을 상기 운행시간에서 차감하는 다차로요금징수장치.
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