KR101864021B1 - Ｄｓｒｃ용 ｅｔｃ ｏｂｕ 시스템 - Google Patents

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Abstract

OBU 시스템은, 본체에의 OBU 시스템의 장착 여부를 판단하는 제어부; 및 일단이 배터리와 연결되어, 신호를 온오프하는 스위치;를 포함하되, 상기 제어부의 전원은, 상기 본체로부터의 전원 신호 또는 상기 배터리를 기반으로 한다. OBU 시스템에 따르면, OBU 시스템의 본체에의 장착 또는 분리의 감지를 위해 배터리를 사용시, 배터리에서의 전력 소비를 최소화하여, OBU 시스템의 사용 기간을 획기적으로 증가시켜 반영구적으로 사용할 수 있다.

Description

ＤＳＲＣ용 ＥＴＣ ＯＢＵ 시스템{ETC OBU SYSTEM FOR DSRC}
본 발명은 DSRC용 ETC OBU 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체에의 OBU의 장착 여부를 감지할 수 있는 DSRC용 ETC OBU 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 고속도로의 톨게이트에 적용되는 자동 요금 징수시스템을 위하여 차량에 장착되는 ETC OBU(Electronic Toll Collection On Board Unit)는, 자동차에 장착되어 사용되어진다.
그런데 중국향 DSRC(Dedicated Short Range Communication)용의 ETC OBU의 경우, OBU가 자동차에 장착되고 정상적으로 운영되도록 등록을 마친 이후, OBU가 탈거되면, 등록되어 있는 정보를 지우거나 변경을 시키는 것에 의해, 이후 OBU가 재사용이 될 수 없도록 하는 탈부착 방지 기능이 OBU 내에 반드시 구성되어 있어야 한다.
종래에는 OBU의 탈부착 방지를 위해 OBU의 전원이 어떠한 형식으로든 켜져 있어서, OBU의 탈착 여부를 감시하고 있다가, 분리가 감지되면, 기 정상적으로 등록되었던 OBU 정보를 지우거나 변형을 시키는 기능을 수행해야 한다. 이때 이러한 감시 기능을 동작시키기 위해서는 전원(배터리)의 일부를 항상 사용하여야만 하기 때문에 배터리와 같이 전원이 유한한 자원(즉, 배터리 용량)으로는, 그 사용 시간이 배터리의 용량 이내로 제한적이어야만 하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, OBU 시스템의 본체에의 장착 또는 분리의 감지를 위해 배터리를 사용시, 배터리에서의 전력 소비를 최소화하여, OBU 시스템의 사용 기간을 획기적으로 증가시켜 반영구적으로 사용할 수 있도록 하는 DSRC용 ETC OBU 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 OBU 시스템은, 본체에 장착되어 사용될 수 있는 OBU 시스템으로, 상기 본체에의 OBU 시스템의 장착 여부를 판단하는 제어부; 및 일단이 배터리와 연결되어, 신호를 온오프하는 스위치;를 포함하되, 상기 제어부의 전원은, 상기 본체로부터의 전원 신호 또는 상기 배터리를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 OBU 시스템은, 상기 스위치의 타단과 연결되어, 상기 제어부의 전원으로 이용되며, 또한 상기 스위치의 타단의 전압을 분배하는 전압 분배기;를 더 포함하여, 상기 제어부는, 상기 전압 분배기의 출력을 입력받아, 상기 본체에의 OBU 시스템의 장착 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 OBU 시스템은, 상기 본체로부터 전원 신호를 입력받아 레귤레이션(Regulation)을 실시하는 레귤레이터;를 더 포함하되, 상기 레귤레이터의 출력이, 상기 제어부의 전원으로 이용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 OBU 시스템은, 상기 레귤레이터의 출력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있도록 하는 충전 회로; 무선 통신을 실시하는 무선 통신부; 및 OBU 시스템의 상태를 암호화하여 저장하는 메모리;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 스위치는, 상기 본체와 OBU 시스템의 분리시에는 온되고, 상기 본체에의 OBU 시스템의 장착시에는 오프되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제어부는, 상기 본체로부터 OBU 시스템이 분리된 것으로 판단된 경우, 상기 메모리에 저장된 정보의 삭제 또는 변경을 수행할 수 있도록, 상기 메모리의 동작을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 OBU 시스템은, 음극은 상기 제어부의 전원 단자와 연결되고, 양극은 상기 스위치의 타단과 연결된 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 DSRC용 ETC OBU 시스템에 따르면, OBU 시스템의 본체에의 장착 또는 분리의 감지를 위해 배터리를 사용시, 배터리에서의 전력 소비를 최소화하여, OBU 시스템의 사용 기간을 획기적으로 증가시켜 반영구적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 DSRC용 ETC OBU 시스템의 구성도.
도 2는 OBU 시스템의 상황별 동작 설명을 위한 테이블.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 DSRC용 ETC OBU 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 DSRC용 ETC OBU 시스템(100)의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 DSRC(Dedicated Short Range Communication)용 ETC(Electronic Toll Collection) OBU(On Board Unit) 시스템(100)은, 레귤레이터(110), 충전 회로(120), 제어부(130), 스위치(140), 전압 분배기(150), 다이오드(160), 리셋부(170), 무선 통신부(180) 및 메모리(190)를 포함한다.
본 발명의 OBU 시스템(100)은, 자동 요금 징수(Electronic Toll Collection) 등의 기능을 수행할 수 있으며, 본체에 장착되어 사용되어 질 수 있다. 여기서 본체라 함은, 차량 자체일 수도 있고, 차량에 부착되는 장착물일 수도 있다.
레귤레이터(110)는, 본체로부터의 전원(PWR) 신호를 입력받아 레귤레이션(Regulation)을 실시하는 것에 의해, 안정된 전원을 공급하는 역할을 한다. 레귤레이터(110)의 출력이, 제어부(130)의 전원으로 이용된다.
충전 회로(120)는, 레귤레이터(110)의 출력을 이용하여 배터리(BAT)를 충전하는 역할을 한다.
제어부(130)는, OBU 시스템(100) 내의 다른 블록(구성)들의 동작을 제어하며, 본체에의 OBU 시스템(100)의 장착 여부를 판단하는 역할을 수행하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제어부(130)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), MCU(Micro Controller Unit) 및 MPU(Micro Processor Unit) 등의 프로세서를 이용하여 구현될 수 있다. 제어부(130)의 전원은, 본체로부터의 전원(PWR) 신호 또는 경우에 따라 배터리(BAT)로부터의 전원 신호를 기반으로 하게 된다.
스위치(140)는, 일단이 배터리(BAT)와 연결되어, 온(ON) 또는 오프(OFF)하는 역할을 한다. 구체적으로, 스위치(140)는, 배터리(BAT)와 제어부(130)의 사이의 연결을 온 또는 오프하는 역할을 한다. 다만, 배터리(BAT)와 제어부(130)의 사이는, 스위치(140)를 통해 다른 회로 소자(150, 160)를 경유하여 연결될 수 있다.
스위치(140)의 타단은, 전압분배기 및 다이오드(160)의 양극과 연결되는 것을 특징으로 한다. 아울러, 스위치(140)는, 본체와 OBU 시스템(100)의 분리시에는 온되고, 본체에의 OBU 시스템(100)의 장착시에는 오프되는 것이 바람직하다. 이러한 스위치(140)의 온오프 동작은, 전기적/기계적 구조물에 의해, 즉 전기적/기구적으로, 본체에 OBU 시스템(100)이 장착시 스위치(140)가 오프되도록 설계하고, 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리시 스위치(140)가 온되어 제어부(130)에 전원이 공급되도록 설계하는 것에 의해 간단히 구현할 수 있다.
전압 분배기(150)는, 스위치(140)의 타단과 연결되어, 스위치(140)의 타단의 전압을 분배하는 역할을 한다. 전압 분배기(150)는, 배터리(BAT)로부터의 전압 크기가, 제어부(130)에 입력되기에는 커서, 그 크기를 제어부(130)에 인가하기에 적정한 크기로 낮추는 것에 그 특징이 있다. 전압 분배기(150)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 저항 소자를 이용하여 구현될 수도 있으나, 연산 증폭기 등을 이용하여 구현될 수도 있음은 물론이다.
제어부(130)는 전압 분배기(150)의 출력을 입력받아, 본체에의 OBU 시스템(100)의 장착 여부를 판단하게 된다. 본체와 OBU 시스템(100)이 분리된 경우에는, 스위치(140)가 온되어, 전압 분배기(150)로부터 제어부(130)의 감지 단자(DET_IN)에 하이(High) 상태의 전압이 입력되어, 제어부(130)는 OBU 시스템(100)이 본체로부터 분리되었음을 판단할 수 있게 된다. 마찬가지로, 본체에 OBU 시스템(100)이 장착된 경우에는, 스위치(140)가 오프되어, 전압 분배기(150)로부터 제어부(130)의 감지 단자(DET_IN)에 로우(Low) 상태의 전압이 입력되어, 제어부(130)는 OBU 시스템(100)이 본체에 장착되었음을 판단할 수 있게 된다. 회로의 반전으로 하이와 로우의 상태 판단이 반전될 수 있음은 물론이다.
다이오드(160)는, 음극은 제어부(130)의 전원 단자와 연결되고, 양극은 스위치(140)의 타단과 연결되어, 본체의 전원(PWR)에 의해 제어부(130)가 동작시, OBU 시스템(100)의 장착 여부 판단의 오류에 의한 오동작을 방지하는 역할을 한다. 즉, 다이오드(160)에 의해, 본체 전원(PWR)에 의해 전압 분배기(150)에 전압이 인가됨으로 인해, 감지단자(DET_IN)에 신호를 하이로 입력되지 않도록 하며, 아울러, 다이오드(160)에 의해, 배터리(BAT)의 전원이 제어부(130)의 전원 공급(VDD)과 리셋부(170) 및 리셋 단자가 동작할 수 있게 된다.
리셋부(170)는, 제어부(130)가 켜질 때 정확한 동작을 위해 리셋(Reset) 신호를 제어하는 역할을 한다. 즉, 리셋부(170)는 일명 파워 온 리셋(Power On Reset) 기능을 수행한다. 따라서, 리셋부(170)는 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리된 경우에 동작 가능할 필요가 있어, 배터리(BAT)에 의해 전원을 공급받도록 설계되는 것이 바람직하다.
무선 통신부(180)는, RF 모듈(Module)을 이용하여 기지국 등의 외부 디바이스와의 무선 통신을 실시한다. 메모리(190)는, OBU 시스템(100)의 동작 및 운영에 필요한 상태를 포함하여, 정상적인 인허가 정보를 암호화하여 기록하고, 저장하는 역할을 수행한다. 즉, 메모리(190)에는 OBU 시스템(100)의 보안 기능과 관련된 정보가 저장되어 있는 것이 바람직하다.
구체적으로, 본 발명의 제어부(130)에 의한 제어 동작에 대해 설명하기로 한다.
제어부(130)는, 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리된 것으로 판단된 경우, 메모리(190)에 저장된 정보의 삭제 또는 변경을 수행할 수 있도록, 메모리(190)의 동작을 제어할 수 있다. 아울러, 제어부(130)는, 본체에 OBU 시스템(100)이 장착된 것으로 판단된 경우, 메모리(190)에 저장된 정보를 삭제 또는 변경하지 않도록, 메모리(190)의 동작을 제어할 수 있다.
상술한 제어부(130)의 제어 방법에 의해, 실제의 다양한 상황 발생시 어떻게 본 발명의 OBU 시스템(100)이 동작하는지 알아보기로 하자.
도 2는 OBU 시스템(100)의 상황별 동작 설명을 위한 테이블을 나타낸다.
① 본체의 전원(PWR)이 켜져 있고, OBU 시스템(100)이 본체에 장착된 경우
모든 기능이 정상적으로 동작하고 있는 상태이므로, 스위치(140)가 오프되고, 제어부(130)의 감지 단자(DET_IN)가 로우의 상태에 의해 본체에 OBU 시스템(100)이 장착된 것으로 감지되고, OBU 시스템(100)이 현재의 정상적인 동작 상태를 유지한다. 따라서, 메모리(190)에 저장된 정보를 삭제 또는 변경하지 않는다.
② 본체의 전원(PWR)이 켜져 있고, 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리된 경우
본체의 전원(PWR)이 켜져 있더라도, 스위치(140)가 온되고, 배터리(BAT)의 전압이 제어부(130)의 감지 단자(DET_IN)에 하이가 인가됨으로 인해 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리된 것으로 감지됨에 따라, 메모리(190)에 저장된 정보를 삭제 또는 변경한다.
③ 본체의 전원(PWR)이 꺼져 있고, OBU 시스템(100)이 본체에 장착된 경우
본체의 전원(PWR)이 꺼져 있을 때, OBU 시스템(100)이 장착되어 있다면, 스위치(140)가 오프되어 있어서, 제어부(130)를 포함한 OBU 시스템(100)의 모든 장치에 전원이 공급되지 않으므로, 어떠한 전기적 동작을 할 수 없음으로, 현재의 상태를 그대로 유지하게 된다. 따라서, 메모리(190)에 저장된 정보를 삭제 또는 변경하지 않는다. 이때는 어떠한 전원도 사용하지 않는 상태이다.
④ 본체의 전원(PWR)이 꺼져 있고, 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리된 경우
스위치(140)가 온되고, 배터리(BAT)의 전원이 제어부(130)를 포함한 OBU 시스템(100)의 관련 장치에 전원을 공급하고, 감지 단자(DET_IN)에 의해 본체로부터 OBU 시스템(100)이 분리된 것으로 감지됨에 따라, 메모리(190)에 저장된 정보를 삭제 또는 변경한다.
참고로, 감지 단자(DET_IN)에 인가되는 신호는, 어떠한 경우에도 본체로부터 분리된 경우에는 하이(High) 상태가 되며, 본체에 OBU 시스템(100)이 장착되어 있는 경우에는 항상 로우(Low) 상태를 유지하도록, OBU 시스템(100)이 구성되어 있다.
이렇게 OBU 시스템(100)을 구성하는 것에 의해, OBU 시스템(100)이 본체로부터 분리되는 경우를 제외하고는 배터리(BAT)로부터 전류를 소모하지 않게 되어, 본체의 전원(PWR)이 꺼져있는 상태에서도 OBU 시스템(100)의 배터리(BAT)의 유지 시간을 획기적으로 늘리거나, 반영구적으로 사용할 수 있도록 구성할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 DSRC용 ETC OBU 시스템(100)의 특징을 정리하면 다음과 같다.
(1) OBU 시스템(100)의 본체에의 장착 또는 분리를 감지하여, 분리가 감지되면 메모리(190)의 등록 정보를 삭제하거나 변경 가능하다.
(2) 대기 모드를 사용하지 않고, OBU 시스템(100)의 본체에의 장착 또는 분리를 감지하여 메모리(190)의 정보를 제어할 수 있다.
(3) 본체로부터 전원(PWR)이 공급되지 않는 상태에서도, OBU 시스템(100)의 본체에의 장착 또는 분리를 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 DSRC용 ETC OBU 시스템(100)에 따르면, OBU 시스템(100)의 본체에의 장착 또는 분리의 감지를 위해 배터리(BAT)를 사용시, 배터리(BAT)에서의 전력 소비를 최소화하여, OBU 시스템(100)의 사용 기간을 획기적으로 증가시켜 반영구적으로 사용할 수 있음을 알 수 있다.
100 : OBU 시스템
110 : 레귤레이터 120 : 충전 회로
130 : 제어부 140 : 스위치
150 : 전압 분배기 160 : 다이오드
170 : 리셋부 180 : 무선 통신부
190 : 메모리
PWR : 본체 전원 BAT : 배터리

Claims (8)

  1. 본체에 장착되어 사용될 수 있는 OBU 시스템에 있어서,
    상기 본체에의 OBU 시스템의 장착 여부를 판단하는 제어부;
    일단이 배터리와 연결되어, 신호를 온오프하는 스위치;
    상기 스위치의 타단과 연결되어, 상기 스위치의 타단의 전압을 분배하는 전압 분배기;
    상기 OBU 시스템의 보안 기능과 관련된 정보를 암호화하여 저장하는 메모리; 및
    상기 제어부가 켜질 때 상기 제어부의 파워 온 리셋(Power On Reset) 기능을 수행하는 리셋부;를 포함하되,
    상기 제어부의 전원은,
    상기 OBU 시스템이 상기 본체에 장착시에는 상기 본체로부터의 전원 신호를 기반으로 하고, 상기 OBU 시스템이 상기 본체로부터 분리시에는 상기 배터리를 기반으로 하고,
    상기 제어부는,
    상기 전압 분배기의 출력을 입력받아, 상기 본체에의 OBU 시스템의 장착 여부를 판단하고,
    상기 스위치는,
    상기 본체와 상기 OBU 시스템의 분리시에는 온되고, 상기 본체에의 OBU 시스템의 장착시에는 오프되고,
    상기 제어부는,
    상기 본체로부터 OBU 시스템이 분리된 것으로 판단된 경우 상기 메모리에 저장된 정보의 삭제 또는 변경을 수행할 수 있도록 상기 메모리의 동작을 제어할 수 있고, 상기 본체에 상기 OBU 시스템이 장착된 것으로 판단된 경우 상기 메모리에 저장된 정보를 삭제 또는 변경하지 않도록 상기 메모리의 동작을 제어할 수 있고,
    상기 리셋부는,
    상기 본체로부터 상기 OBU 시스템이 분리된 경우, 상기 배터리에 의해 전원을 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 OBU 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 OBU 시스템은,
    상기 본체로부터 전원 신호를 입력받아 레귤레이션(Regulation)을 실시하는 레귤레이터;를 더 포함하되,
    상기 레귤레이터의 출력이, 상기 제어부의 전원으로 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 OBU 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 OBU 시스템은,
    상기 레귤레이터의 출력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있도록 하는 충전 회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OBU 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 OBU 시스템은,
    음극은 상기 제어부의 전원 단자와 연결되고, 양극은 상기 스위치의 타단과 연결된 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OBU 시스템.
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