KR101679128B1 - Wave 기반 자동요금징수 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 WAVE 기반 자동요금징수 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템은, 채널 정보를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement)를 송신하는 제1 안테나와, BST(Beacon Service Table)를 포함하는 WSM(WAVE Short Message)을 송신하는 제2 안테나를 포함하는 노변 기지국; 및 상기 노변 기지국으로부터 상기 채널 정보를 포함하는 WSA를 1차적으로 수신한 후 상기 노변 기지국과 WSM 송수신을 위한 채널을 형성하고, 상기 노변 기지국으로부터 상기 BST를 포함하는 WSM을 2차적으로 수신한 후 상기 노변 기지국으로 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 송신하는 차량 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

WAVE 기반 자동요금징수 시스템 및 방법 {System and method for electronic toll collection based on WAVE}
본 발명은 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기반 자동요금징수 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 WAVE 통신을 이용한 자동요금징수 서비스 제공 시 노변 기지국이 차량 단말기로 BST(Beacon Service Table)를 효율적으로 전송하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 고속도로 톨게이트에 설치된 자동요금징수 시스템은 노변 기지국(RSE; Road Side Equipment)과 차량 단말기(OBE; On Board Equipment)가 DSRC(Dedicated Short Range Communication)로 상호 통신하여 요금을 징수하고 있다. 그리고, 최근에는 지능형 ITS(Intelligent Transportation Systems)을 위한 차량용 통신기술로서의 WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment)가 널리 개발되고 있는 실정이다.
WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment)는 차량 환경용 무선 접속의 약자로서, IEEE 802.11p 및 IEEE 1609 등의 표준에서 규정하고 있으며, 고속 이동 중인 차량에 대해 자동요금징수를 비롯하여 각종 안내 정보, 상업적 서비스 등을 제공할 수 있는 기술이다.
이와 관련하여, 도 1은 종래기술에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, WAVE 기반 자동요금징수 시스템은 고속도로의 노변에 설치되는 노변 기지국(RSE; Road Side Equipment)과 차량에 탑재되는 차량 단말기(OBE; On Board Equipment)로 구성된다.
노변 기지국(100)은 제1 안테나(110)와 제2 안테나(120)를 포함하며, 제1 안테나(110)는 제어 채널(CCH; Control Channel)을 통해 WSA(WAVE Service Advertisement)를 차량 단말기로 전송하고, 제2 안테나(120)는 서비스 채널(SCH; Service Channel)을 통해 WSM(WAVE Short Message)을 차량 단말기로 전송한다.
IEEE 1609.3 표준에 따르면 WSA에 포함되는 서비스 정보의 확장 필드(Service Info extension fields)의 내용들은 선택적(Optional)으로 사용할 수 있는데, 그 예로 PSID(Provider Service Identifier), PSC(Provider Service Context) 등이 있다. 그리고, IEEE 1609.11 표준에 따르면 BST(Beacon Service Table)는 WSA의 PSC에 넣어 전송하도록 규정되어 있으며, 따라서 종래기술의 경우 노변 기지국(100)이 제어 채널(CCH)를 통해 전송하는 WSA는 BST를 포함한다.
그러나, 전술한 IEEE 1609.11 표준에 의한 종래기술에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템은, 길이 10 ~ 15m의 통신구간을 최고속도 160km/h로 주행하는 차량에 대해서도 정상적으로 요금을 징수할 수 있어야 하는 한국형 자동요금징수 시스템에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
구체적으로, IEEE 1609.3에 정의된 WSA의 전송 주기(Repeat-rate)는 최대 약 19.6ms이며, 따라서 차량 단말기는 약 19.6ms마다 1번씩 BST를 받을 수 있으며, 만약 자동요금징수 진행 중에 에러로 인해 재통신이 일어날 경우 차량 단말기는 적어도 19.6ms를 기다려야 한다. 한국형 자동요금징수 시스템의 요구사항에 따라 차량이 약 14m의 통신구간을 최고속도 160km/h로 주행한다고 가정하면, 차량 단말기는 약 15회 정도 BST를 수신할 수 있으며, 1회 수신할 때마다 차량은 약 90cm정도를 이동하게 된다.
만약 차량 단말기가 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용할 경우, 재통신을 위해서는 서비스 채널(SCH)에서 제어 채널(CCH)로 변경한 후 BST를 포함하는 WSA를 수신한 다음 VST를 포함하는 WSM을 전송하기 위해 다시 제어 채널(CCH)에서 서비스 채널(SCH)로 변경해야 한다. 따라서, 이러한 경우에는 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH) 간 채널 스위칭 소모 시간(channel switching loss time)이 발생하여 실제로 BST를 수신할 기회가 이론적인 15회보다도 작게 되어 자동요금징수가 실패할 수 있는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0107908호 한국 등록특허공보 제10-1366117호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 WAVE 기반 한국형 자동요금징수 시스템의 요구사항을 만족하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 다른 목적은 WAVE 통신을 이용한 자동요금징수 서비스 제공 시 노변 기지국이 시간적 제약을 받지 않고 BST(Beacon Service Table)을 자유롭게 전송할 수 있는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 WAVE 통신을 이용한 자동요금징수 서비스 제공 시 차량 단말기에서 제어 채널(CCH; Control Channel)과 서비스 채널(SCH; Service Channel) 사이에 채널 변경을 효율적으로 수행하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템은, 채널 정보를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement)를 송신하는 제1 안테나와, BST(Beacon Service Table)를 포함하는 WSM(WAVE Short Message)을 송신하는 제2 안테나를 포함하는 노변 기지국; 및 상기 노변 기지국으로부터 상기 채널 정보를 포함하는 WSA를 1차적으로 수신한 후 상기 노변 기지국과 WSM 송수신을 위한 채널을 형성하고, 상기 노변 기지국으로부터 상기 BST를 포함하는 WSM을 2차적으로 수신한 후 상기 노변 기지국으로 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 송신하는 차량 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 형태에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 방법은, 노변 기지국이 채널 정보가 포함된 WSA(WAVE Service Advertisement)를 차량 단말기로 송신하는 단계; 상기 노변 기지국이 BST(Beacon Service Table)를 포함하는 WSM을 상기 차량 단말기로 송신하는 단계; 및 상기 차량 단말기가 상기 BST를 포함하는 WSM을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 위한 차량 단말기의 구동 방법은, 노변 기지국으로부터 채널 정보를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement)를 수신하는 단계; 상기 채널 정보를 기초로 상기 노변 기지국과 WSM(WAVE Short Message) 송수신을 위한 채널을 형성하고, 상기 WSA에 BST(Beacon Service Table)의 포함 여부를 확인하는 단계; 상기 WSA에 BST가 포함되지 않은 경우, 상기 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM의 수신을 대기하는 단계; 및 상기 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM를 수신하면, 상기 노변 기지국으로 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, WAVE 통신을 이용한 자동요금징수 서비스 제공 시 노변 기지국이 BST(Beacon Service Table)를 전송 주기의 제약을 받는 WSA(WAVE Service Advertisement) 대신에 전송 주기의 제약을 받지 않는 WSM(WAVE Short Message)로 전송하기 때문에, 만약 자동요금징수 진행 중에 에러로 인해 재통신이 일어나더라도 신속하게 BST를 다시 수신하여 서비스를 진행할 수 있는 효과를 가진다.
이에 따라, 본 발명은 길이 10 ~ 15m의 통신구간을 최고속도 160km/h로 주행하는 차량에 대해서도 정상적으로 요금을 징수할 수 있어야 하는 WAVE 기반 한국형 자동요금징수 시스템의 요구사항을 만족하고 이에 최적화될 수 있으며, 또한 WAVE 기반 자동요금징수 시스템에 관한 IEEE 1609.3 표준을 준수한다.
또한, 본 발명에 따르면, WAVE 통신을 이용한 자동요금징수 서비스 제공 시 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용하는 차량 단말기의 경우에도 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH) 사이에 채널 변경을 줄여 채널 스위칭 소모 시간(channel switching loss time)을 줄일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템에서 노변 기지국과 차량 단말기 사이의 통신 방식을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템에서 노변 기지국과 차량 단말기 사이의 통신 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용하는 차량 단말기에서의 구동 방식을 설명하는 도면이다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 설명하는 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템에서 노변 기지국과 차량 단말기 사이의 통신 방식을 설명하는 도면이다. 참고로, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템이 단 차로 환경에 적용된 것을 예시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템은 고속도로의 노변에 설치되는 노변 기지국(RSE; Road Side Equipment)과 차량에 탑재되는 차량 단말기(OBE; On Board Equipment)로 구성된다.
노변 기지국(200)은 WSA(WAVE Service Advertisement) 전송을 위한 제1 안테나(210)와 WSM(WAVE Short Message) 전송을 위한 제2 안테나(220)를 포함하며, 제1 안테나(210)는 제어 채널(CCH; Control Channel)을 통해 WSA를 차량 단말기로 전송하고, 제2 안테나(220)는 서비스 채널(SCH; Service Channel)을 통해 WSM을 차량 단말기로 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(210)는 그 통신 영역(WSA 전송 영역)이 차로의 요금징수구간(tolling zone)을 모두 커버(cover)하도록 설치되며, 제2 안테나(220)는 차량이 먼저 WSA 전송 영역을 통과한 후 자신의 통신 영역(WSM 전송 영역)에 들어오도록 설치된다. 따라서, 차량 단말기는 먼저 WSA 전송 영역(예컨대, A 위치)에서 노변 기지국(200)의 제1 안테나(210)를 통해 WSA를 수신하고, 그 후 WSM 전송 영역(예컨대, B 위치)에서 노변 기지국(200)의 제2 안테나(220)를 통해 WSM을 송수신한다.
도 3을 참조하면, 단계 S310에서, 노변 기지국은 제1 안테나를 이용하여 채널 정보(channel Information) 및 서비스 정보(Service Information)를 포함하는 WSA를 제어 채널(CCH)을 통해 주기적으로 송신한다. 이 경우, 서비스 정보는 그 확장 필드(Service Info extension fields)에 PSID(Provider Service Identifier) 등을 포함하지만, PSC(Provider Service Context)는 포함되지 않는다. 따라서, 본 발명의 경우 단계 S310에서 전송되는 WSA는 BST(Beacon Service Table)를 포함하지 않는다.
차량이 이동하여 WSA 전송 영역(예컨대, A 위치)에 들어오면, 차량 단말기는 노변 기지국으로부터 WSA를 수신하고 PSID를 분석하여 자동요금징수 서비스가 가능한지 여부를 확인한다. 그리고, 만약 자동요금징수를 지원할 경우 BST의 수신을 대기한다. 이 경우, 만약 차량 단말기가 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용할 경우, 차량 단말기는 WSA에 포함된 채널 정보를 기초로 WSM 송수신을 위한 채널(SCH)로 변경한다.
한편, 단계 S315에서, 노변 기지국은 제2 안테나를 이용하여 PSC를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 주기적으로 송신한다. 이 경우, PSC는 BST를 포함하며, WSM의 전송 주기는 제약이 없으므로, 노변 기지국은 시간적 제약을 받지 않고 BST를 자유롭게 전송할 수 있게 된다. 참고로, BST(Beacon Service Table)는 노변 기지국의 기지국 ID, 기지국 시간, 기지국이 가능한 응용서비스의 ID(Application ID) 등을 포함하여 주기적 방송(broadcasting) 형태로 송출된다.
차량이 더 이동하여 WSM 전송 영역(예컨대, B 위치)에 들어오면, 차량 단말기는 노변 기지국으로부터 BST가 포함된 PSC를 수신하게 된다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S320에서, 차량 단말기는 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다. 참고로, VST(Vehicle Service Table)는 차량 단말기에서 제공 가능한 응용서비스를 위해 노변 기지국에 전달해야 하는 정보(예, OBU 기본정보, 카드관련 상세정보, 트랜잭션 상세정보 등)를 포함한다.
단계 S330에서, 노변 기지국은 차량 단말기의 현재 정보(예, 카드정보, 최근 카드 트랜잭션 정보, 카드 소지자 정보, 최근 차량 단말기 트랜잭션 정보, 차량 단말기 추가 정보)를 알기 위해 Get Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제2 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송한다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S340에서, 차량 단말기는 Get Response를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다.
단계 S350에서, 노변 기지국은 자동요금징수를 위해 Debit Action Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제2 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송한다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S360에서, 차량 단말기는 Debit Action Response를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다.
단계 S370에서, 노변 기지국은 자동요금징수로 인해 변경된 정보를 저장하기 위해 Set Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제2 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송한다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S380에서, 차량 단말기는 Set Response를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다.
마지막으로, 단계 S390에서, 노변 기지국은 이벤트 보고를 요청하기 위해 Event Report Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제2 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송하고, 그러면 차량 단말기는 자동요금징수가 완료되었음을 음성이나 디스플레이를 통해 운전자에게 알린다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 노변 기지국이 BST를 최대 약 19.6ms 전송 주기(Repeat-rate)의 제약을 받는 WSA 대신에 전송 주기의 제약을 받지 않는 WSM로 전송하기 때문에, 만약 자동요금징수 진행 중에 에러로 인해 재통신이 일어나더라도 신속하게 BST를 다시 수신하여 서비스를 진행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 설명하는 도면이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템에서 노변 기지국과 차량 단말기 사이의 통신 방식을 설명하는 도면이다. 참고로, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템이 다 차로 환경에 적용된 것을 예시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템은 고속도로의 노변에 설치되는 노변 기지국(RSE; Road Side Equipment)과 차량에 탑재되는 차량 단말기(OBE; On Board Equipment)로 구성된다.
노변 기지국(400)은 WSA(WAVE Service Advertisement) 전송을 위한 제1 안테나(410)와 WSM(WAVE Short Message) 전송을 위한 제2 안테나들(421, 422, 423, 424)과 제3 안테나(430)를 포함한다. 제1 안테나(410)는 제어 채널(CCH; Control Channel)을 통해 WSA를 차량 단말기로 전송하고, 제2 안테나들(421, 422, 423, 424)과 제3 안테나(430)는 서비스 채널(SCH; Service Channel)을 통해 WSM을 차량 단말기로 전송한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 안테나(410)는 그 통신 영역(WSA 전송 영역)이 다 차로의 요금징수구간(tolling zone)을 모두 커버(cover)하도록 설치되며, 제2 안테나들(421, 422, 423, 424)은 차량이 먼저 WSA 전송 영역을 통과한 후 자신의 통신 영역(WSM 전송 영역)에 들어오도록 각각의 차로에 설치된다. 그리고, 제3 안테나(430)는 차량이 제2 안테나들(421, 422, 423, 424)의 WSM 전송 영역을 통과한 후 나머지 과금 처리를 위해 자신의 통신 영역(WSM 전송 영역)에 들어오도록 설치된다. 따라서, 차량 단말기는 먼저 WSA 전송 영역(예컨대, A 위치)에서 노변 기지국(400)의 제1 안테나(410)를 통해 WSA를 수신하고, 그 후 제1 WSM 전송 영역(예컨대, B 위치)에서 노변 기지국(400)의 제2 안테나(421)를 통해 WSM(BST 및 차로 구분을 위한 WSM)을 송수신하며, 또한 제2 WSM 전송 영역(예컨대, C 위치)에서 노변 기지국(400)의 제3 안테나(430)를 통해 WSM(나머지 과금 처리를 위한 WSM)을 송수신한다.
도 5를 참조하면, 단계 S510에서, 노변 기지국은 제1 안테나를 이용하여 채널 정보(channel Information) 및 서비스 정보(Service Information)를 포함하는 WSA를 제어 채널(CCH)을 통해 주기적으로 송신한다. 이 경우, 서비스 정보는 그 확장 필드(Service Info extension fields)에 PSID(Provider Service Identifier) 등을 포함하지만, PSC(Provider Service Context)는 포함되지 않는다. 따라서, 본 발명의 경우 단계 S510에서 전송되는 WSA는 BST(Beacon Service Table)를 포함하지 않는다.
차량이 이동하여 WSA 전송 영역(예컨대, A 위치)에 들어오면, 차량 단말기는 노변 기지국으로부터 WSA를 수신하고 PSID를 분석하여 자동요금징수 서비스가 가능한지 여부를 확인한다. 그리고, 만약 자동요금징수를 지원할 경우 BST의 수신을 대기한다. 이 경우, 만약 차량 단말기가 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용할 경우, 차량 단말기는 WSA에 포함된 채널 정보를 기초로 WSM 송수신을 위한 채널(SCH)로 변경한다.
한편, 단계 S515에서, 노변 기지국은 제2 안테나를 이용하여 PSC를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 주기적으로 송신한다. 이 경우, PSC는 BST를 포함하며, WSM의 전송 주기는 제약이 없으므로, 노변 기지국은 시간적 제약을 받지 않고 BST를 자유롭게 전송할 수 있게 된다. 그리고, 본 실시예의 경우, BST는 차로 구분을 위해 안테나 ID를 포함하고, 추후 차량 단말기로부터 상기 안테나 ID가 포함된 VST(Vehicle Service Table)를 수신하여 차로를 확인하게 된다.
차량이 더 이동하여 제1 WSM 전송 영역(예컨대, B 위치)에 들어오면, 차량 단말기는 노변 기지국으로부터 BST가 포함된 PSC를 수신하게 된다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S520에서, 차량 단말기는 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다. 이 경우, 전술한 바와 같이, VST는 단계 S515의 BST에 포함된 안테나 ID를 리턴(return)함으로써 차로를 확인할 수 있도록 한다.
차량이 더 이동하여 제2 WSM 전송 영역(예컨대, C 위치)에 들어오면, 차량 단말기는 노변 기지국의 제3 안테나와 통신하여 이후의 나머지 절차(과금 처리)를 수행한다.
즉, 단계 S530에서, 노변 기지국은 차량 단말기의 현재 정보(예, 카드정보, 최근 카드 트랜잭션 정보, 카드 소지자 정보, 최근 차량 단말기 트랜잭션 정보, 차량 단말기 추가 정보)를 알기 위해 Get Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제3 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송한다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S540에서, 차량 단말기는 Get Response를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다.
단계 S550에서, 노변 기지국은 자동요금징수를 위해 Debit Action Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제3 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송한다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S560에서, 차량 단말기는 Debit Action Response를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다.
단계 S570에서, 노변 기지국은 자동요금징수로 인해 변경된 정보를 저장하기 위해 Set Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제3 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송한다. 그러면 이에 응답하여, 단계 S580에서, 차량 단말기는 Set Response를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)을 통해 노변 기지국으로 전송한다.
마지막으로, 단계 S590에서, 노변 기지국은 이벤트 보고를 요청하기 위해 Event Report Request를 포함하는 WSM을 서비스 채널(SCH)(제3 안테나 이용)을 통해 차량 단말기로 전송하고, 그러면 차량 단말기는 자동요금징수가 완료되었음을 음성이나 디스플레이를 통해 운전자에게 알린다.
참고로, 전술한 실시예에서는 제2 안테나를 통해 단계 S515 및 S520을 수행하고 제3 안테나를 통해 단계 S530 내지 S590을 수행하는 것으로 설명하였으나, 실제 구현에 있어서는 차량이 제2 안테나의 WSM 전송 영역에 있는 경우 단계 S515 및 S520를 비롯하여 단계 S530 이후의 단계들을 계속해서 수행하고, 차량이 제3 안테나의 WSM 전송 영역으로 이동한 경우 나머지 단계들을 수행하도록 구현될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용하는 차량 단말기에서의 구동 방식을 설명하는 도면이다. 참고로, 도 6에서 설명하는 차량 단말기는 종래기술과 본 발명을 모두 지원할 수 있는 단말기이다. 그리고, 차량 단말기의 기본 모드는 제어 채널(CCH)로 설정되어 있다.
도 6을 참조하면, 차량이 이동하여 WSA 전송 영역(예컨대, A 위치)에 들어오면, 단계 S610에서, 차량 단말기는 노변 기지국으로부터 채널 정보(channel Information) 및 서비스 정보(Service Information)를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement)를 제어 채널(CCH)를 통해 수신한다. 이 경우, WSA는 종래기술에 따른 방식일 경우 BST를 포함하고, 본 발명에 따른 방식일 경우 BST를 포함하지 않는다.
단계 S620에서, 차량 단말기는 단계 S610에서 수신한 서비스 정보의 PSID(Provider Service Identifier)를 분석하여 자동요금징수 서비스가 가능한지 여부를 확인한다. 만약 차량 단말기가 자동요금징수 서비스를 지원하지 않으면, 차량 단말기는 추가적인 절차 수행 없이 자동요금징수 서비스를 종료하게 된다.
그러나, 만약 차량 단말기가 자동요금징수 서비스를 지원하면, 단계 S630으로 진행하여, 차량 단말기는 단계 S610에서 수신한 채널 정보에 기초하여 WSM(WAVE Short Message) 송수신을 위한 채널(SCH)로 변경한다.
그리고, 단계 S640에서, BST의 수신 여부를 확인한다. 참고로, 종래기술에 따른 방식일 경우, 단계 S610에서 수신한 WSA에 BST가 포함되어 있으므로 단계 S670으로 진행한다.
한편, 본 발명에 따른 방식일 경우에는, 차량이 이동하여 WSM 전송 영역(예컨대, B 위치)에 들어와 차량 단말기가 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM을 수신하여야 하며, 만약 차량 단말기가 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM을 수신하면 단계 S670으로 진행한다.
그러나, 차량 단말기가 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM을 수신하지 못하면, 단계 S650으로 진행되어, 차량 단말기는 기 설정된 수신대기시간동안 BST를 포함하는 WSM을 수신 대기한다. 그리고, 기 설정된 수신대기시간동안 BST를 포함하는 WSM을 수신하면, 단계 S640을 거쳐 단계 S670으로 진행하게 된다.
그러나, 차량 단말기가 기 설정된 수신대기시간동안 BST를 포함하는 WSM을 수신하지 못하면, 재통신을 위해 단계 S660으로 진행되고, 단계 S660에서, 차량 단말기는 WSA 수신을 위해 서비스 채널(SCH)에서 제어 채널(CCH)로 다시 채널을 변경하고, 단계 S610으로 진행하여 서비스를 대기한다.
한편, 단계 S670에서는, 차량 단말기가 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 노변 기지국으로 전송한다. 참고로, 본 발명에 따른 WAVE 기반 자동요금징수 시스템이 다 차로 환경에 적용될 경우, 상기 BST는 차로 구분을 위한 안테나 ID를 포함하게 되고, 이에 응답하는 상기 VST도 수신된 안테나 ID를 리턴(return)하여 차로를 확인하게 된다.
그리고, 단계 S680에서, 차량 단말기는 노변 기지국과 WSM을 송수신하여 나머지 자동요금징수 절차(도 3의 단계 S330 이후 절차, 도 5의 단계 S530 이후 절차)를 진행한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 BST를 서비스 채널(SCH)를 통해 WSM으로 송신하기 때문에, 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 교차 모드(Alternating mode)로 운용하는 차량 단말기의 경우에도 BST를 수신하지 못한 경우 바로 제어 채널(CCH)로 변경할 필요가 없으며, 따라서 제어 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH) 간 채널 스위칭 소모 시간(channel switching loss time)을 최대한 줄일 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. WAVE 기반 자동요금징수 시스템에 있어서,
    채널 정보를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement)를 송신하는 제1 안테나와, BST(Beacon Service Table)를 포함하는 WSM(WAVE Short Message)을 송신하는 제2 안테나를 포함하는 노변 기지국; 및
    상기 노변 기지국으로부터 상기 채널 정보를 포함하는 WSA를 1차적으로 수신한 후 상기 노변 기지국과 WSM 송수신을 위한 채널을 형성하고, 상기 노변 기지국으로부터 상기 BST를 포함하는 WSM을 2차적으로 수신한 후 상기 노변 기지국으로 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 송신하는 차량 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 WSA 전송 영역이 차로의 요금징수구간(tolling zone)을 모두 커버(cover)하도록 설치되고, 상기 제2 안테나는 차량 단말기가 WSA 전송 영역을 통과한 후 WSM 전송 영역에 들어오도록 설치되는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노변 기지국은 WSM 송수신을 위한 제3 안테나를 더 포함하고,
    상기 제3 안테나는 상기 차량 단말기가 상기 제2 안테나의 WSM 전송 영역을 통과한 후 상기 제3 안테나의 WSM 전송 영역에 들어오도록 설치되는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 BST는 차로 구분을 위한 안테나 ID를 포함하고, 상기 차량 단말기는 상기 안테나 ID를 상기 VST에 포함시켜 상기 노변 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 단말기는 상기 노변 기지국으로부터 상기 BST를 포함하는 WSM을 기 설정된 수신대기시간동안 수신하지 못하면, 상기 WSM 송수신을 위한 채널을 WSA 수신을 위한 채널로 변경하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 WSA는 제어 채널(CCH; Control Channel)을 통해 전송되고, 상기 WSM은 서비스 채널(SCH; Service Channel)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템.
  7. WAVE 기반 자동요금징수 방법에 있어서,
    노변 기지국이 채널 정보가 포함된 WSA(WAVE Service Advertisement)를 차량 단말기로 송신하는 단계;
    상기 노변 기지국이 BST(Beacon Service Table)를 포함하는 WSM을 상기 차량 단말기로 송신하는 단계; 및
    상기 차량 단말기가 상기 BST를 포함하는 WSM을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 차량 단말기가 상기 BST를 포함하는 WSM을 기 설정된 수신대기시간동안 수신하지 못하면, 상기 노변 기지국과 WSA 수신을 위한 채널을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 WSA는 제어 채널(CCH; Control Channel)을 통해 전송되고, 상기 WSM은 서비스 채널(SCH; Service Channel)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 차량 단말기가 상기 노변 기지국으로 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 BST는 차로 구분을 위한 안테나 ID를 포함하고, 상기 VST는 상기 안테나 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 방법.
  12. WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 위한 차량 단말기의 구동 방법으로서,
    노변 기지국으로부터 채널 정보를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement)를 수신하는 단계;
    상기 채널 정보를 기초로 상기 노변 기지국과 WSM(WAVE Short Message) 송수신을 위한 채널을 형성하고, 상기 WSA에 BST(Beacon Service Table)의 포함 여부를 확인하는 단계;
    상기 WSA에 BST가 포함되지 않은 경우, 상기 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM의 수신을 대기하는 단계; 및
    상기 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM를 수신하면, 상기 노변 기지국으로 VST(Vehicle Service Table)를 포함하는 WSM을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 위한 차량 단말기의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 WSA에 BST 포함 여부를 확인하는 단계 이후에,
    상기 WSA에 BST가 포함된 경우, 상기 노변 기지국으로 VST를 포함하는 WSM을 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 위한 차량 단말기의 구동 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 BST를 포함하는 WSM 수신을 대기하는 단계 이후에,
    상기 노변 기지국으로부터 BST를 포함하는 WSM를 기 설정된 수신대기시간동안 수신하지 못하면, 상기 노변 기지국과 WSA 수신을 위한 채널을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 기반 자동요금징수 시스템을 위한 차량 단말기의 구동 방법.
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