KR101864281B1 - 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이패스 시스템을 적용하여 주차 요금을 정산하는 시스템에 관한 것으로, 다수의 차량이 인접하게 위치하는 상황에서도 정산 대상 차량을 구분하여 타 차량에 탑재된 차량탑재 단말에 대한 과금 오류를 방지하고, 정산 대상 차량에 대한 주차 요금을 안정적으로 부과할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템은, 차량에 장착되면서 고유한 단말 식별정보를 갖는 차량 탑재 단말과, 주차장의 출구에 위치하면서 상기 차량 탑재 단말과 통신하여 해당 단말 식별정보를 수신하는 노변 기지국를 포함하고, 상기 노변 기지국으로부터 제공되는 정산 대상 차량의 단말 식별정보를 근거로 해당 차량에 대한 주차 요금을 정산하는 시스템에 있어서, 상기 노변 기지국은 출차로의 일측에 설치되어 출차 차량의 차량 탑재 단말과 무선 통신을 수행하여 차량 탑재 단말에 대한 단말 식별정보를 획득하는 송수신 안테나와, 출차로에 설치되면서, 차량 탑재 단말로부터 송출되는 신호를 수신하는 적어도 3개 이상의 위치측정용 안테나 유닛, 상기 위치측정용 안테나 유닛과 상기 송수신 안테나를 통해 하나의 단말 식별정보에 대한 각각의 수신 신호를 획득함과 더불어, 위치측정용 안테나 유닛으로부터 인가되는 각 수신 신호의 신호 강도 차이가 일정 레벨 이하인 경우, 이와 함께 상기 송수신 안테나로부터 수신된 단말 식별정보를 정산 대상 차량으로부터 송출된 단말 식별정보로 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템{SYSTEM FOR CALCULATING PARKING FEE USING HIGH-PASS SYSTEM}
본 발명은 하이패스 시스템을 적용하여 주차 요금을 정산하는 시스템에 관한 것으로, 다수의 차량이 인접하게 위치하는 상황에서도 정산 대상 차량을 구분하여 타 차량에 탑재된 차량탑재 단말에 대한 과금 오류를 방지하고, 정산 대상 차량에 대한 주차 요금을 안정적으로 부과할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 하이패스(hi-pass) 시스템은 주행 상태의 차량에서 무선통신에 의해 고속도로의 통행료를 처리하는 자동 전자 요금 징수 시스템으로, 전자 카드, 차량 탑재 단말(On Board Unit, OBU), 그리고 노변 기지국(Road Side Equipment, RSE)을 포함한다. RSE는 차량을 인지하고 OBU로 결제 요청 정보를 보내면, OBU는 전자 카드의 결제 정보를 읽어와 RSE으로 보내고, RSE는 전자 카드의 결제 정보를 이용하여 결제를 수행한다.
이러한 하이패스 시스템이 전국적으로 개통됨에 따라 OBU의 보급이 확대되고 있는데, 기술적인 이유와 법적인 문제로 인해서 고속도로의 통행료를 처리하는 서비스 외에 하이패스 시스템을 다른 서비스에 사용할 수가 없다. 이에 따라서 OBU 및 RSE의 효용성이 낮을 수 밖에 없다.
이러한 문제점을 해결하고자, 하이패스 시스템의 OBU 및 RSE를 주차장에 적용하여서 주차 요금을 정산하는 서비스가 시도되고 있다.
선행문헌 1에는 차량 탑재 단말(On Board Unit, OBU)과 노변 기지국(Road Side Equipment, RSE)과의 통신과 기존의 주차 관제 시스템의 연동을 통해서 시스템의 설치 비용을 줄일 수 있는 주차 요금 정산 시스템 및 방법이 공지되어 있다.
한편, 일반적으로 주차장의 출구는 도1에 도시된 바와 같이 도로로 진출하기 전 위치에 설치되기 때문에, 출구측에 다수의 차량이 인접하게 위치한 상태로 서행 운행하거나 또는 정차 대기하는 상황이 발생될 수 있다.
이러한 상황에서 선행 문헌 1의 주차 요금 정산 시스템과 같이 주차장의 출구에서 노변 기지국과 차량 탑재 단말간 통신을 이용하여 해당 차량에 대한 주차 요금을 정산하게 되는 경우, 도1에 도시된 바와 같이 주차장 출구에 위치하는 노변 기지국(3)의 통신 반경(H)이 주차 요금 정산을 위한 정산 대상 차량(11)과 인접하게 위치하는 타 차량(12, 21)의 위치를 포함하게 되어 정산 대상 차량(11)에 대한 주차 요금이 타차량(12, 21)에 대해 부과되는 주차 요금 정산 오류의 문제가 발생될 수 있다.
즉, 기존 하이패스 시스템이 설치되는 고속 도로 등에는 차량이 출차를 위해 일정 속도 이상으로 통과하기 때문에, 동일 차로에 대해 전후 차량(1 차량과 2 차량)에 대한 차량 탑재 단말정보가 동시에 수신되지 않고, 차로 사이에 정산 부스 등이 설치되는 등의 이유로 차로와 차로 사이가 일정 거리 이상 이격되기 때문에, 서로 다른 차로를 통과하는 차량간(12 차량과 21 차량)에 대한 차량 탑재 단말정보를 타 차로의 노변 기지국에서 수신할 수 없다.
그러나, 공항이나 백화점 등과 같이 일정 규모 이상의 주차 공간을 갖는 주차장에서는 보다 원활한 주차장 운영을 위해 도1에 도시된 바와 같이 2차로 이상의 출차로(OL1,LO2)를 형성하게 되고, 2차로 이상의 출차로(OL1, OL2)를 구비하는 주차장의 경우, 각 출차로(OL1, OL2) 간의 거리(D)가 매우 좁게 형성된다.
따라서, 도1과 같이 제1 출차로(OL1)의 안테나(Ant)에서 정산 대상 차량(11)의 뒤에 인접하게 위치하는 타 차량(12)의 차량 탑재 단말정보를 수신하는 상황이 발생함은 물론, 제2 출차로(OL2)에 위치하는 타 차량(21)의 차량 탑재 단말정보를 수신하는 상황이 발생될 수 있다.
1.한국등록특허 제10-1555993호 (차량탑재 단말을 이용한 차량의 주차 요금 정산 시스템)
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 주차 요금 정산을 수행하기 위한 출차로에 차량 위치 감지를 위한 다수의 위치감지용 유닛을 설치하고, 위치감지용 유닛에서 차량 내에 설치된 차량탑재 모듈로부터 송출되는 신호를 수신하여 노변 기지국으로 전달하며, 노변 기지국에서는 각 위치감지용 유닛으로부터 인가되는 차량 탑재 모듈의 수신 신호에 기초하여 정산 대상 차량인지의 여부를 판단함으로써, 다수의 차량이 인접하게 위치하는 상황에서도 정산 대상 차량에 대한 주차 요금을 안정적으로 부과할 수 있도록 해 주는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 차량에 장착되면서 고유한 단말 식별정보를 갖는 차량 탑재 단말과, 주차장의 출구에 위치하면서 상기 차량 탑재 단말과 통신하여 해당 단말 식별정보를 수신하는 노변 기지국를 포함하고, 상기 노변 기지국으로부터 제공되는 정산 대상 차량의 단말 식별정보를 근거로 해당 차량에 대한 주차 요금을 정산하는 시스템에 있어서, 상기 노변 기지국은 출차로의 일측에 설치되어 출차 차량의 차량 탑재 단말과 무선 통신을 수행하여 차량 탑재 단말에 대한 단말 식별정보를 획득하는 송수신 안테나와, 출차로에 설치되면서, 차량 탑재 단말로부터 송출되는 신호를 수신하는 적어도 3개 이상의 위치측정용 안테나 유닛, 상기 위치측정용 안테나 유닛과 상기 송수신 안테나를 통해 하나의 단말 식별정보에 대한 각각의 수신 신호를 획득함과 더불어, 위치측정용 안테나 유닛으로부터 인가되는 각 수신 신호의 신호 강도 차이가 일정 레벨 이하인 경우, 이와 함께 상기 송수신 안테나로부터 수신된 단말 식별정보를 정산 대상 차량으로부터 송출된 단말 식별정보로 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 다수의 위치측정용 안테나 유닛은 출차로상에 일정 거리 이격되게 배치되되, 기 설정된 정산 영역의 외곽 주변에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 위치측정용 안테나 유닛은 4개로 이루어지고, 각 위치측정용 안테나 유닛은 정산 영역의 중심점을 기준으로 일정 거리 이격되면서 90°의 이격 각도를 갖는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 출차로별 3개 이상의 위치측정용 안테나 유닛이 배치되되, 각 출차로별 위치측정용 안테나유닛은 차량의 주행방향과 대향되는 방향으로 빔 포밍되는 특성을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 출차로별 위치측정용 안테나유닛은 출차 반대 방향으로 오목한 포물선을 그리도록 배치되되, 위치측정용 안테나 유닛 배치 구조에 의해 형성된 포물선의 초점 위치를 기준으로 인접하는 위치측정용 안테나 유닛과 90° 미만의 이격 각도를 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 위치측정용 안테나유닛은 상기 송수신 안테나가 설치된 위치 주변에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 제어부는 측정된 차량 위치에 기반하여 상기 송수신 안테나로부터 수신된 단말 식별정보가 정산 대상 차량으로부터 송출된 단말 식별정보가 아니라고 판단되면, 상기 송수신 안테나를 통해 송출되는 신호 세기를 보다 약하게 변경 설정하여 차량 탑재 단말에 대한 단말 식별정보를 요청하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
또한, 상기 송수신 안테나는 해당 노변 기지국 고유번호를 포함하는 단말 식별정보 요청정보를 차량 탑재 단말로 송출하고, 상기 차량 탑재 단말은 상기 송수신 안테나로부터의 단말 식별정보 요청에 대해, 차량 탑재 단말 고유번호와 단말 식별정보를 요청한 송수신 안테나로부터 제공되는 노변 기지국 고유번호를 포함하는 단말 식별정보를 송수신 안테나로 송출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템이 제공된다.
본 발명에 의하면, 요금 정산을 위한 출차로에 송수신 안테나와 별도로 다수의 위치감지용 유닛을 설치하고, 노변 기지국에서 위치감지용 유닛을 통해 수신된 차량 탑재 단말로부터의 수신 신호 강도를 근거로 차량 위치를 분석하여 정산 대상 차량을 구분함으로써, 다수의 차량이 인접하게 위치하는 상황에서도 정산 대상 차량에 대한 주차 요금을 안정적으로 부과할 수 있도록 해 준다.
도1은 종래 하이패스 시스템을 적용한 주차 요금 관리 시스템에서 발생되는 주차 요금 오류 상황을 예시한 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도3은 도2에 도시된 노변 기지국(RSE, 400)의 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 도면.
도4는 도3에 도시된 위치감지용 안테나 유닛(410)의 다양한 배치 형태를 예시한 도면.
도5는 도3에 도시된 위치감지용 안테나 유닛(410) 배치 구조를 다차로에 적용한 형태를 예시한 도면.
도6와 도7은 도2에 도시된 노변 기지국(RSE, 400)의 또 다른 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도2를 참고하면, 주차 요금 정산 시스템은 입차 관리 서버(110), 출차 관리 서버(120), 주차 정보 관리 서버(200), 차량 탑재 단말(On Board Unit, OBU)(300), 노변 기지국(Road Side Equipment, RSE)(400), 정산 서버(500), 금융 기관 서버(600), 사용자 단말(700)을 포함한다.
입차 관리 서버(110)는 주차장의 입구 위치에 설치되어 있으며, 주차장의 입구로 진입하는 입차 차량을 감지하고, 입차 차량의 차량 번호와 차종을 판단한다. 또한 입차 관리 서버(110)는 입차 차량의 차량 번호와 차종 및 입차 시간을 기록하고 관리한다.
출차 관리 서버(120)는 주차장의 출구 위치에 설치되어 있으며, 주차장의 출구로 나가는 출차 차량을 감지하고, 출차 차량의 차량 번호와 차종을 판단한다. 또한 출차 관리 서버(120)는 출차 차량의 차량 번호를 기록하고 관리하며, 출차 차량의 차량 번호를 주차 정보 관리 서버(200)로 전송한다.
기존에 주차 요금을 정산하는 주차 관제 시스템을 사용하는 주차장의 경우, 입차 관리 서버(110) 및 출차 관리 서버(120)는 기존의 주차 관제 시스템(100)의 구성 요소일 수 있다.
주차 정보 관리 서버(200)는 RSE(400)로부터 출차 차량의 OBU(300)로부터 OBU 단말 식별정보를 수신한다.
또한, 주차 정보 관리 서버(200)는 출차 관리 서버(120)로부터 출차 차량의 차량 번호를 수신하면, 출차 차량의 차량 번호에 해당하는 입차 시간을 토대로 주차 시간 및 주차 요금을 계산한다. 이때, 주차 정보 관리 서버(200)는 출차 차량의 차량 번호에 해당하는 입차 시간을 입차 관리 서버(110)로 조회 요청하고, 입차 관리 서버(110)로부터 차량 번호와 입차 시간을 획득할 수 있다.
주차 정보 관리 서버(200)는 RSE(400)로부터 수신한 OBU 단말 식별정보와 주차 요금을 정산 서버(500)으로 전달하면서 결제를 요청한다.
한편, 도2에서는 입차 관리 서버(110), 출차 관리 서버(120) 및 주차 정보 관리 서버(200)가 각각의 구성 요소로 존재하는 것으로 도시하였으나, 주차 정보 관리 서버(200)에 입차 관리 서버(110) 및 출차 관리 서버(120)가 포함될 수 있다.
OBU(300)는 차량에 탑재되는 단말로서, OBU(300)에는 카드 정보를 읽을 수 있고 카드에 데이터를 저장시킬 수 있는 집적 회로 칩을 가지는 전자 카드 일명, 하이패스 카드가 삽입된다. 이러한 하이패스 카드는 일반적으로 고속도로의 통행료를 자동으로 징수하는 데 사용된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, OBU(300)는 RSE(400)로부터의 차량 정보 요청에 따라서 OBU 단말 식별정보를 RSE(400)로 전송한다. 여기서, OBU 단말 식별정보로는 OBU(300)의 고유번호와 함께 송신을 요청한 RSE(400)의 고유번호 등의 포함할 수 있다. 이와 같이 OBU 단말 식별정보가 송신을 요청한 RSE(400)의 고유번호를 포함하는 경우 인접한 다른 RSE(400)와 통신에 영향을 받지 않는다.
RSE(400)는 주차장의 출구 위치 즉, 출차로에 위치하며, 출차 차량을 인식하면 OBU(300)로 차량 정보를 요청하여 OBU(300)로부터 OBU 단말 식별정보를 수신하며, 수신한 OBU 단말 식별정보를 주차 정보 관리 서버(200)로 전송한다.
이때, RSE(400)는 주차장의 출구에 정산 대상 차량을 판단하기 위한 다수의 위치측정용 안테나 유닛을 추가로 구비하여 구성된다. 위치측정용 안테나 유닛은, AP(Acess Ponit)나 블루투스 유닛 등과 같이 무선신호 수신 기능을 갖는 각종 형태의 통신유닛으로 이루어질 수 있다.
그리고, RSE(400)는 각 위치측정용 안테나 유닛, 예컨대 각 AP를 통해 제공되는 수신 신호의 신호 강도(Received Signal Strength,RSS)를 근거로 해당 신호를 송신한 차량과의 거리를 산출하고, 각 AP에 대한 차량과의 거리값을 수학적 알고리즘에 적용함으로써, 현재 신호를 송신한 차량 위치를 측정한다.
즉, RSE(400)는 위치측정용 안테나를 통해 측정된 차량 위치를 근거로 정산 대상 차량이라고 판단된 경우에 한하여 해당 OBU 단말 식별정보를 주차 정보 관리 서버(200)로 전송한다.
또한, RSE(400)는 위치측정용 안테나를 통해 측정된 차량 위치 분석을 통해 정산 대상 차량이 아닌 주변 차량의 OBU(300)와의 통신이 이루어진 것으로 판단되면, OBU(300)로의 송신 신호 세기를 보다 약하게 변경 설정하여 주변 차량과의 통신이 단절되도록 할 수 있다.
정산 서버(500)는 주차 요금 정산 서비스를 이용하고자 하는 사용자의 정보를 등록한다. 사용자는 웹(web)을 통해서 주차 요금 정산 서비스에 가입할 수 있으며, 정산 서버(400)는 가입 시 입력되는 사용자의 정보를 등록하여 관리한다. 사용자의 정보로는 OBU 단말 식별정보, 차량의 차량 번호, 결제 방법, 차량 소유주의 사용자 단말 식별정보 등을 포함할 수 있다. 결제 방법은 신용 카드 및 계좌 이체를 포함할 수 있다.
정산 서버(500)는 주차 정보 관리 서버(120)로부터 OBU 단말 식별정보와 주차 요금을 수신하면, 주차 정보 관리 서버(200)로부터 수신한 OBU 단말 식별정보를 키로 하여 등록되어 있는 사용자의 정보에서 결제 방법을 검색하고, 검색한 결제 방법을 이용하여 금융 기관 서버(600)로 주차 요금에 대한 결제를 요청한다.
정산 서버(500)는 주차 정보 관리 서버(200)로부터 OBU 단말 식별정보와 주차 요금을 수신하면, 주차 요금을 사용자가 미리 등록한 사용자 단말(700)로 전송하며, 사용자 단말(700)로부터 주차 요금에 대한 결제가 승인되면, 금융 기관 서버(600)로 주차 요금에 대한 결제 승인을 요청할 수 있다. 이와 달리, 정산 서버(500)는 주차 정보 관리 서버(200)로부터 OBU 단말 식별정보와 주차 요금을 수신하면, 사용자 단말(700)로부터의 결제 요청 없이 주차 요금에 대한 결제를 금융 기관 서버(600)로 결제 승인을 요청할 수 있다.
금융 기관 서버(600)는 주차 요금에 대한 결제를 요청 받으면, 주차 요금에 대한 결제를 수행하고, 결제 결과를 정산 서버(500)로 전달한다.
사용자 단말(700)은 정산 서버(500)로부터 주차 요금을 수신하면, 이를 확인하고 주차 요금에 대한 결제를 요청한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 주차 요금 정산 시스템은 기존에 설치되어 있던 입차 관리 서버(110) 및 출차 관리 서버(120)를 통해서 입차 차량 및 출차 차량의 차량 정보를 획득하고, 주차장의 출구에서 RSE(400)와 OBU(300)의 통신을 통해서 출차 차량의 OBU 단말 식별정보를 획득함으로써, 하이패스 시스템을 적용한 주차 요금 정산 시스템을 구현한다.
이어, 도3 내지 도4를 참조하여 도2에 도시된 RSE(400)의 구성을 보다 상세히 설명한다. 도3은 도2에 도시된 RSE(400)의 내부 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 도면이고, 도4는 위치측정용 안테나 유닛(410)의 또 다른 배치 구조를 예시한 도면이다.
도3을 참조하면, RSE(400)는 다수의 위치측정용 안테나 유닛(410)과, 송수신 안테나(420), 제어부(430)를 포함하여 구성된다.
위치측정용 안테나 유닛(410)은 OBU(300)로부터 송신되는 신호, 즉 OBU 단말 식별정보를 수신하기 위한 것으로, 각 위치측정용 안테나 유닛(410)의 수신 신호 강도를 통해 차량 위치를 검출하기 위해 수신 신호를 제어부(430)로 전송한다.
이때, 위치측정용 안테나 유닛(410)은 적어도 3개 이상이 주차장 출차로(OL)의 기 설정된 정산 영역(S)의 외곽 주변으로 일정 거리 이격되게 배치되어 구성된다. 즉, 3개 이상의 위치측정용 안테나 유닛(410)에 의해 둘러싸인 공간내에 위치하는 차량의 위치를 검출할 수 있도록 배치된다.
도3에는 4개의 위치측정용 안테나 유닛(411, 412, 413, 414)이 정산 영역(S)의 중심점(C)으로부터 일정 거리 이격된 서로 다른 위치에 배치된 형태로, 인접하는 타 위치측정용 안테나 유닛과 90°이격 각도를 갖는 4각 모서리 배치 구조가 도시되어 있다.
이때, 제1 내지 제4 위치측정용 안테나 유닛(411, 412, 413, 414)은 정산 영역(S)의 중심점(C)을 기준으로 서로 다른 4 방향, 예컨대 동,서,남,북 방향에 각각 배치된 구조로 구성될 수도 있고, 도4에 도시된 바와 같이 3개의 위치측정용 안테나 유닛(411,412,143)이 정산 영역(S)의 외곽 부분에 배치되거나(A), 6개의 위치측정용 안테나 유닛(411, 412, 413, 414, 415, 416)이 정산 영역(S)의 외곽 부분에 배치되는(B) 등, 위치측정용 안테나 유닛의 개수(3개 이상) 및 정산 영역(S)의 외곽 부분 배치 위치에는 제한이 없다.
송수신 안테나(420)는 정산 영역(S)으로 빔 포밍 방향이 설정되도록 배치되어 출차 차량에 탑재된 OBU(300)와 OBU 단말 식별정보 관련 신호 송수신을 수행한다. 즉, 송수신 안테나(420)는 제어부(430)의 제어에 따라 OBU(300)로 OBU 단말 식별정보 요청정보를 송신하고, 이에 대응하여 OBU(300)로부터 송출되는 OBU 단말 식별정보를 수신한다.
제어부(430)는 송수신 안테나(420)로 OBU 단말 식별정보 요청정보 송신을 수행하도록 제어함과 더불어, 이에 대하여 각 위치측정용 안테나 유닛(410)과 송수신 안테나(420)로부터 인가되는 각각의 수신 신호를 수집한다.
즉, OBU(300)로부터 송출된 OBU 단말 식별정보는 각 위치측정용 안테나 유닛(410)과 송수신 안테나(420)로 동시에 전송되고, 제어부(430)는 임의 OBU 단말 식별정보에 대해 위치측정용 안테나 유닛(410)과 송수신 안테나(420)로부터 수신 신호를 실시간 수집한다.
이후, 제어부(430)는 각 위치측정용 안테나 유닛(410)으로부터 인가되는 각 수신 신호의 신호 강도를 근거로 기 설정된 위치 측량 알고리즘에 따라 차량 위치를 측정한다.
제어부(430)는 각 위치측정용 안테나 유닛(410)으로부터 익나되는 각 수신 신호의 신호 강도의 차이가 일정 레벨 이하로 각 수신 신호 강도가 모두 유사한 경우 해당 차량이 기 설정된 정산 영역(S) 내에 위치하는 것으로 판단한다.
즉, 제1 내지 제4 위치측정용 안테나 유닛(411, 412, 413, 414)은 출차 차량이 출차로의 어느 위치에 존재하는지에 따라 각 제1 내지 제4 위치측정용 안테나 유닛(411, 412, 413, 414)에서 수신하는 신호의 강도가 달라진다. 예컨대, 자신과 가장 가까운 위치에서의 신호 수신 강도가 가장 높기 때문에, 정산 영역(S)내에 위치하는 정산 대상 차량은 각 제1 내지 제4 위치측정용 안테나 유닛(411, 412, 413, 414)에서의 수신 신호의 강도가 유사하나, 정산 대상 차량 후측에 위치하는 타 차량(도1의 12 차량)에 대해서는 제3과 제4 위치측정용 안테나 유닛(413, 414)의 수신 신호 강도가 제1 및 제2 위치측정용 안테나 유닛(411, 412)의 수신 신호 강도 보다 일정 레벨 이상 크게 나타나고, 정산 대상 차량 우측에 위치하는 타 차량(도1의 21 차량)에 대해서는 제2 및 제4 위치측정용 안테나 유닛(412, 414)의 수신 신호 강도가 제1 및 제3 위치측정용 안테나 유닛(411, 413)의 수신 신호 강도 보다 일정 레벨 이상 크게 나타난다.
제어부(430)는 측정된 차량의 위치가 기 설정된 정산 영역(S)내라고 판단되지의 여부를 근거로 해당 OBU 단말 식별정보를 송출한 차량이 정산 대상 차량인지의 여부를 판단한다.
그리고, 제어부(430)는 정산 대상 차량이라고 판단되는 경우에 한하여, 송수신 안테나(420)를 통해 수신된 해당 OBU 단말 식별정보를 주차 정보 관리 서버(200)로 전송한다.
따라서, 차량이 출차로(OL)에 일렬로 서행 또는 정차 대기하는 상황에서 다수 차량에 대한 OBU 단말 식별정보가 RSE(400)의 송수신 안테나(420)로 수신되더라도 정산 대상 차량에 대한 OBU 단말 식별정보만을 선택하여 주차 정보 관리 서버(200)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 제어부(430)는 측정된 차량 위치에 기반하여 상기 송수신 안테나(420)로부터 수신된 단말 식별정보가 정산 대상 차량으로부터 송출된 단말 식별정보가 아니라고 판단되면, 상기 송수신 안테나(420)를 통해 송출되는 신호 세기를 보다 약하게 변경 설정하여 OBU(300)에 대한 단말 식별정보 요청을 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 2차로 이상의 출차로(OL1, OL2)를 구비하는 주차장에 도5에 도시된 바와 같이 위치측정용 안테나 유닛(410)를 배치하고, OBU(300)에서 전송되는 OBU 단말식별정보에 OBU 고유번호만을 포함하는 경우, 각 출차로(OL1, OL2)별 전 후 차량에 대해서는 신호 강도에 의한 정산 대상 차량의 판단이 용이할 수 있으나, 각 출차로(OL1, OL2) 간의 거리(D)가 매우 좁게 형성되어, 인접하는 좌측 또는 우측의 타 출차로에 위치하는 타 차량에 대해서는 출차로 사이에 위치되는 위치측정용 안테나 유닛(410)이 타 출차로에 위치하는 차량의 수신 신호를 함께 수신하게 됨으로 인해 정산 대상 차량에 대한 위치 검출에 오류가 발생할 수 있다.
예컨대, 도5에서 출차로들 (OL1, OL2) 사이에 배치된 위치측정용 안테나 유닛(410X)의 경우, 제1 출차로(OL1)에 위치하는 제1 차량(1)에 설치된 OBU의 수신 신호와 제2 출차로(OL2)에 위치하는 제2 차량(2)에 설치된 OBU의 수신 신호를 모두 수신하게 된다. 이에 따라 제1 차량(1)으로부터 수집된 OBU 단말 식별정보에 대한 위치측정용 안테나 유닛(410X)의 수신 강도가 기준값 이상 다시 말해 타 위치측정용 안테나 유닛의 수신 강도와 일정 레벨 이상의 차이를 갖게 된다.
즉, 정산 대상 차량(1)이 해당 출차로(OL1)의 정산 영역(S1)에 위치하더라도 인접 출차로(OL2)에 위치하는 타 차량(2)의 OBU(300)로부터 수신된 신호에 의해 차량 위치 측정을 위한 수신 신호 강도가 변화됨으로써, 정산 대상 차량(1)이 해당 출차로(OL1)의 정산 영역(S1)에서 벗어난 곳에 위치한 것으로 인식하는 등의 문제를 발생시킬 수 있다.
이에, 상술한 바와 같이 2차로 이상의 출차로를 갖는 주차장에 대해서는, OBU(300)에서 전송되는 OBU 단말식별정보에 OBU 고유번호와 함께 RSE 고유번호를 추가로 포함하도록 실시함으로써, 이를 해결할 수 있다.
이때, 송수신 안테나(420)는 해당 노변 기지국 고유번호를 포함하는 단말 식별정보 요청정보를 OBU(300)로 송출하고, OBU(300)는 송수신 안테나(420)로부터의 단말 식별정보 요청에 대해, OBU 고유번호와 단말 식별정보를 요청한 송수신 안테나로부터 제공되는 RSE 고유번호를 포함하는 OBU 단말식별정보를 송수신 안테나(420)로 송출하도록 구성된다.
예컨대, 제1 출차로(OL1)를 관할하는 RSE(400)의 제어부(430)는 OBU(300)로부터 제공되는 수신신호에서 RSE 고유번호를 확인함으로써, 자신이 관할하는 제1 출차로(OL1)의 송수신 안테나(420)에 대한 신호인지 인접한 제2 출차로(OL2)의 송수신 안테나(420)에 대한 신호인지를 구별할 수 있다. 그리고, 제어부(430)는 자신의 RSE 고유번호를 포함하는 OBU 단말식별정보에 대해서만 수신 신호 강도에 따른 차량 위치 측정을 수행한다.
다만, 도5와 같이 다수의 위치측정용 안테나 유닛(410) 들을 그 내측에 정산 영역을 포함하도록 설치하기 위해서는 그 설치 위치에 대응하여 기둥과 연결케이블 및 기초 공사 등에 따른 비용이 증가할 수 있다.
이를 고려하여 본 발명에 있어서는 다수의 위치측정용 안테나 유닛(410)을 도6에 도시된 바와 같이 대략 일렬방향의 배치 구조로 구성함으로써, 하나의 설치 구조 형태기둥 및 기초 공사를 통해 주차 요금 정산 시스템을 구현할 수 있다.
도6을 참조하면, 본 발명에 있어서는 제5 내지 제7 위치측정용 안테나 유닛(415, 416, 417)은 각 출차로(OL)에 배치되되, 차량의 주행방향과 대향되는 방향으로 빔 포밍(H)되는 특성을 갖도록 배치된다.
보다 상세하게는, 각 출차로(OL1)에 배치되는 제5 내지 제7 위치측정용 안테나 유닛(415, 416, 417)은 출차 반대 방향으로 오목한 포물선(L)을 그리도록 배치되되, 위치측정용 안테나 유닛 배치 구조에 의해 형성된 포물선(L)의 초점 위치(F)를 기준으로 인접하는 타 위치측정용 안테나 유닛과 90° 미만의 이격 각도를 갖도록 배치된다.
또한, 본 발명에 있어서는 도6과 같은 배치 구조 형태의 위치측정용 안테나 유닛(410)을 도7에 도시된 바와 같이 송수신 안테나(420)가 설치된 위치 주변에 배치할 수 있다. 이 경우, 송수신 안테나(420) 설치를 위한 기둥 등의 기초 공사시 위치측정용 안테나 유닛(410)을 함께 설치함과 더불어, 하나의 케이블을 통해 송수신 안테나(420)와 위치측정용 안테나 유닛(415, 416, 417)을 제어부(430)와 연결함으로써, 위치측정용 안테나 유닛(410) 설치를 위한 비용을 보다 절감할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서는 적어도 3개 이상의 각 위치측정용 안테나 유닛을 통해 수신되는 신호의 신호 강도의 차이를 이용하여 출차로에 설정된 정산 영역에 위치하는 차량를 판단할 수 있는 것으로, 보다 많은 개수의 위치측정용 안테나 유닛, 예컨대 6개의 안테나를 이용하여 신호 강도에 따른 차량 위치를 판단하는 경우 그 결과에 대한 신뢰도가 높아질 수 있는 바, 위치측정용 안테나 유닛의 설치 환경 및 RSE(400)의 차량 위치 검출 성능을 고려하여 적절하게 구성될 수 있다.
특히, 출차로에 위치측정용 안테나 유닛을 설치하기 위해서는 해당 유닛을 설치를 위한 기둥이나 갠트리, 연결케이블, 기초 공사 등의 비용이 소요되는 바, 이러한 비용 및 소요 시간 등의 상황을 고려하여 위치측정용 안테나 유닛의 설치 위치 및 개수를 적절하게 조정하는 것이 바람직하다.
100 : 주차관제시스템, 110 : 입차관리서버,
120 : 출차관리서버, 200 : 주차정보 관리서버,
300 : 차량탑재단말(OBU), 400 : 노변 기지국(RSE),
410 : 위치측정용 안테나유닛, 420 : 송수신 안테나,
430 : 제어부, 500 : 정산서버,
600 : 금융기관서버, 700 : 사용자 단말.

Claims (8)

  1. 차량에 장착되면서 고유한 단말 식별정보를 갖는 차량 탑재 단말과, 주차장의 출구에 위치하면서 상기 차량 탑재 단말과 통신하여 해당 단말 식별정보를 수신하는 노변 기지국를 포함하고, 상기 노변 기지국으로부터 제공되는 정산 대상 차량의 단말 식별정보를 근거로 해당 차량에 대한 주차 요금을 정산하는 시스템에 있어서,
    상기 노변 기지국은 출차로의 일측에 설치되어 출차 차량의 차량 탑재 단말과 무선 통신을 수행하여 차량 탑재 단말에 대한 단말 식별정보를 획득하는 송수신 안테나와,
    출차로에 설치되면서, 차량 탑재 단말로부터 송출되는 신호를 수신하는 적어도 3개 이상의 위치측정용 안테나 유닛,
    상기 위치측정용 안테나 유닛과 상기 송수신 안테나를 통해 하나의 단말 식별정보에 대한 각각의 수신 신호를 획득함과 더불어, 위치측정용 안테나 유닛으로부터 인가되는 각 수신 신호의 신호 강도 차이가 일정 레벨 이하인 경우, 이와 함께 상기 송수신 안테나로부터 수신된 단말 식별정보를 정산 대상 차량으로부터 송출된 단말 식별정보로 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 위치측정용 안테나 유닛은 출차로상에 일정 거리 이격되게 배치되되, 기 설정된 정산 영역의 외곽 주변에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위치측정용 안테나 유닛은 4개로 이루어지고, 각 위치측정용 안테나 유닛은 정산 영역의 중심점을 기준으로 일정 거리 이격되면서 90°의 이격 각도를 갖는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출차로별로 3개 이상의 위치측정용 안테나 유닛이 배치되되, 각 출차로별 위치측정용 안테나유닛은 차량의 주행방향과 대향되는 방향으로 빔 포밍되는 특성을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출차로별 위치측정용 안테나유닛은 출차 반대 방향으로 오목한 포물선을 그리도록 배치되되, 위치측정용 안테나 유닛 배치 구조에 의해 형성된 포물선의 초점 위치를 기준으로 인접하는 위치측정용 안테나 유닛과 90° 미만의 이격 각도를 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 위치측정용 안테나유닛은 상기 송수신 안테나 주변에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 송수신 안테나로부터 수신된 단말 식별정보가 정산 대상 차량으로부터 송출된 단말 식별정보가 아니라고 판단되면, 상기 송수신 안테나를 통해 송출되는 신호 세기를 보다 약하게 변경 설정하여 차량 탑재 단말에 대한 단말 식별정보를 요청하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 송수신 안테나는 해당 노변 기지국 고유번호를 포함하는 단말 식별정보 요청정보를 차량 탑재 단말로 송출하고,
    상기 차량 탑재 단말은 상기 송수신 안테나로부터의 단말 식별정보 요청에 대해, 차량 탑재 단말 고유번호와 단말 식별정보를 요청한 송수신 안테나로부터 제공되는 노변 기지국 고유번호를 포함하는 단말 식별정보를 송수신 안테나로 송출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템을 이용한 주차 요금 정산 시스템.
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