KR101907506B1 - 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 안테나가 구비된 통행료 징수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 통행료 징수 시스템은, 상기 통행료 징수를 위하여 상기 차량의 단말장치와 통신하여, 상기 차량의 통행료를 징수하는 안테나 및적외선 신호 및 무선 주파수 신호를 순차적으로 송수신하여 상기 차량의 차종을 감지하고, 상기 차량 감지기로부터 감지된 차량 감지 결과를 고려하여 상기 진입하는 차량의 차종을 결정하고, 결정된 차종에 대한 정보를 상기 안테나로 전달하는 차량 감지기를 포함할 수 있다.

Description

하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 안테나가 구비된 통행료 징수 시스템 {System and method for electronic toll collection with antenna capable of double toll avoidance in High-pass}

본 실시예가 속하는 기술 분야는 통행료 징수 시스템 및 방법에 관한 것이고, 특히, 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 안테나가 구비된 통행료 징수 시스템 및 방법에 관한 것이다.

현재 모든 고속도로는 고속도로 입구에서 통행권을 발행하고, 출구에서 통행권을 반납하면서 요금을 정산하도록 되어 있다. 이때 통행권을 발행하는 장비(HTIM)와 요금 정산장비는 통행요금 징수시스템(Toll Collection System: TCS)으로 통합 운영되고 있다.

최근에 산업사회의 고도화와 경제성장에 따른 차량보유대수의 급증으로 고속도로 이용차량이 급증하고 있다. 상술한 바와 같은, 통행요금 징수 시스템은 사람이 직접 통행료를 정산하는 유인 일반 차로와 이용차량의 지속적인 증가에 따른 교통 정체를 해소하기 위해 차량에 장착된 자동요금 단말기를 통해 요금 징수에 필요한 정보를 획득함으로써 차량이 톨게이트에서 정지하지 않고 통행 요금을 정산하도록 하는 무인 수납 차로를 구분하여 운영할 수 있다.

고속도로 등과 같은 유료 도로의 경우에는 통행요금을 납부하여야 하는데, 최근 통행요금 징수를 자동으로 처리하는 통행요금 자동징수 시스템(이하, "하이패스 시스템"이라 함)이 설치되어 운영되고 있다.

이 하이패스 시스템(HI-PASS SYSTEM)은, 차량에 구비되는 일명, 하이패스 단말기와, 톨게이트 등에 고정 설치되어 통행요금을 정산하는 통행요금 징수 장치로 구성되어 있다.

하이패스 단말기는 선불식 또는 후불식 전자카드를 꽂을 수 있도록 되어 있으며, 해당 전자카드에 기록된 정보를 판독하거나 갱신된 정보를 전자카드에 기록할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 통행요금 징수 장치는 하이패스 단말기(안테나)와 무선통신을 통해 통행요금을 정산하게 되는데, 이 무선통신 방식으로는 적외선 방식 또는 RF 방식을 포함한 DSRC(Dedicated Short-Range Communication, 근거리 전용 통신)를 사용하고 있다.

이와 같이 구성된 하이패스 시스템의 동작을 간략하게 설명한다.

먼저, 차량을 인지하면, 통행요금 징수 장치는 결제요청 정보를 하이패스 단말기로 전송한다. 이에, 하이패스 단말기는 통행요금에 해당하는 결제를 수행하고 갱신된 정보를 전자카드를 저장한다. 한편, 결제 데이터가 통행요금 징수 장치로 전송되면, 통행요금 징수 장치는 결제 데이터를 저장하거나 영업소 전산시스템(센터)으로 전송하고, 결제 데이터의 응답으로서 영수증 데이터를 하이패스 단말기로 전송한다. 이에 하이패스 단말기는 영수증 데이터를 저장한다.

이와 같은 과정을 거쳐, 하이패스 단말기와 통행요금 징수 장치 간의 무선통신으로 통행요금이 자동으로 정산된다. 이때, 하이패스 시스템의 하이패스 단말기(안테나)는 통신 에러 및 차량 감지와 관련된 에러 발생으로 인해 톨게이트로 진입하는 차량의 통행요금을 이중으로 징수할 수 있는 문제가 있었다.

한국 등록 특허 10-1280874호 (등록)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 안테나가 구비된 통행료 징수 시스템 및 방법을 제공함으로써, 정확한 차량의 차종 감지에 따라 그에 상응하는 통행료를 징수하고, 통행료 이중 징수를 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 차로들을 포함하는 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 통행료 징수 시스템은, 상기 통행료 징수를 위하여 상기 차량의 단말장치와 통신하여, 상기 차량의 통행료를 징수하는 안테나 및 적외선 신호 및 무선 주파수 신호를 순차적으로 송수신하여 상기 차량의 차종을 감지하고, 상기 차량 감지기로부터 감지된 차량 감지 결과를 고려하여 상기 진입하는 차량의 차종을 결정하고, 결정된 차종에 대한 정보를 상기 안테나로 전달하는 차량 감지기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량 감지기는 상기 하이패스의 차로들 중 적어도 하나의 차로의 초입에 위치하여, 적외선 신호를 이용하여 상기 진입하는 차량의 진입여부 및 차종을 감지하여 제1 감지결과를 생성하는 제1 차량 감지부 및 상기 제1 차량 감지부와 소정의 간격 거리로 이격된 위치에 위치하여, 상기 제1 감지결과를 기초로 상기 차량이 차로로 진입하는 것으로 확인되면, 무선 주파수 신호를 이용하여 상기 차량의 차종을 감지하여 제2 감지결과를 생성하는 제2 차량 감지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 차종 결정부는 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지 결과를 고려하여 상기 진입하는 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교하여, 비교한 비교결과가 일치하는지 판단하는 매칭여부 판단부를 더 포함할 수 있고, 상기 차종 결정부는 상기 매칭여부 판단부로부터 판단된 판단 결과에 따라 상기 진입하는 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 차종 결정부는, 상기 매칭여부 판단부가 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교함에 따라 매칭되는 경우, 상기 제1 감지결과 또는 상기 제2 감지결과에 따라 상기 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 차종 결정부는, 상기 매칭여부 판단부가 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교함에 따라 매칭되지 않는 경우, 외적 환경 요인에 의해 상기 제1 차량 감지부와 제2 차량 감지부 중 적어도 하나가 오류가 있는 것으로 판단하고, 미리 저장된 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블을 고려하여 상기 진입한 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 매칭여부 판단부로부터 판단된 결과 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과가 매칭되지 않는 경우, 상기 차종 결정부가 상기 진입하는 차량의 차종을 결정할 수 있도록 상기 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블이 저장된 데이터 베이스를 더 포함할 수 있고, 상기 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블은 외적 환경 요인 중 조도 및 기후를 포함하는 환경 요인 중 적어도 하나의 변화가 있는 제1 케이스에 따른 차종 결정 기준 및 온도를 포함하는 환경 요인 중 적어도 하나의 변화가 있는 제2 케이스에 따른 차종 결정 기준을 포함하되, 상기 데이터 베이스는 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스에 따라 미리 설정된 상기 제1 차량 감지부 및 상기 제2 차량 감지부에 대한 신뢰도를 저장할 수 있다.

또한, 상기 안테나는 상기 차종 결정부에 의해 상기 데이터 베이스에 저장된 상기 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블을 고려하여 결정된 차종에 따른 통행료를 징수하기 위해 상기 차량에 구비된 단말장치와 통신할 수 있다.

또한, 상기 제2 차량 감지부는, 상기 무선 주파수 신호를 진입하는 차량을 향해 송신하고, 송신된 무선 주파수 신호가 상기 차량에 반사되어 돌아오는 무선 주파수 신호를 수신하며, 상기 수신된 무선 주파수 신호의 파장 및 파형을 분석함에 따라 상기 차량의 형상을 모델링함으로써 상기 차량의 형상을 감지할 수 있다.

또한, 상기 진입하는 차량의 영상을 획득하는 카메라를 포함하고, 상기 획득된 영상을 기반으로 상기 차량의 차량번호를 추출하는 차량번호 추출부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 안테나는 상기 추출된 차량번호에 따른 차량정보를 외부의 서버로부터 전달 받아, 상기 전달받은 차량정보에 상응하는 차량의 단말장치와 통신할 수 있다.

또한, 상기 안테나는 차량 감지기로부터 감지된 차량 감지 결과를 고려하여 결정된 차량의 차종에 따라 상기 차량의 단말장치와 통신함으로써 통행료 이중 징수 동작을 예방할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 복수의 차로들을 포함하는 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 통행료 징수 방법은 차량 감지기가 적외선 신호 및 무선 주파수 신호를 순차적으로 송수신하여 상기 차량의 차종을 감지하고, 감지된 차량 감지 결과를 고려하여 상기 진입하는 차량의 차종을 결정하는 단계 및 안테나가 상기 통행료 징수를 위하여 상기 차량의 단말장치와 통신하여, 상기 차량의 통행료를 징수하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 차량 감지기는 상기 하이패스의 차로들 중 적어도 하나의 차로의 초입에 위치하는 제1 차량 감지부 및 상기 제1 차량 감지부와 소정의 간격 거리로 이격된 위치에 위치하는 제2 차량 감지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량 감지 단계는, 적외선 신호를 이용하여 상기 진입하는 차량의 진입여부 및 차종을 감지하여 제1 감지결과를 생성하는 단계 및 상기 제1 감지결과를 기초로 상기 차량이 차로로 진입하는 것으로 확인되면, 무선 주파수 신호를 이용하여 상기 차량의 차종을 감지하여 제2 감지결과를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 차종 결정 단계는 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지 결과를 고려하여 상기 진입하는 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교하여, 비교한 비교결과가 일치하는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 차종 결정 단계는 상기 매칭여부 판단 단계에서 판단된 판단 결과에 따라 상기 진입하는 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 차종 결정 단계는, 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교함에 따라 매칭되는 경우, 상기 제1 감지결과 또는 상기 제2 감지결과에 따라 상기 차량의 차종을 결정할 수 있다.

또한, 상기 차종 결정 단계는, 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과가 매칭되지 않는 경우, 외적 환경 요인에 의해 상기 제1 차량 감지부와 제2 차량 감지부 중 적어도 하나가 오류가 있는 것으로 판단하고, 미리 저장된 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블을 고려하여 상기 진입한 차량의 차종을 결정할 수 있다.

본 발명의 본 발명의 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 안테나가 구비된 통행료 징수 시스템 및 방법은 정확한 차량의 차종 감지에 따라 그에 상응하는 통행료를 징수하고, 통행료 이중 징수를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템의 구성을 블록도로 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 차량 감지부 및 제2 차량 감지부를 도시한 도면이다.,
도4는 제2 차량 감지부를 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명은 복수개의 차로가 마련되어 있는 톨게이트로 진입하는 차량의 영상을 획득하고, 차량을 감지하여, 획득된 영상 및 감지된 결과를 이용하여 진입하는 해당 차량에 대하여 통행료를 징수하는 통행료 징수 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 통행료 징수 장치는, 톨게이트에 마련된 복수개의 차로에 따른 게이트 각각마다 마련될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 통행료 징수 시스템의 구성과 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템(10)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템(10)의 구성을 블록도로 도시한 도면이다. 도1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 통행료 징수 시스템(10)은 차량 감지기(110, 120, 130, 140), 데이터 베이스(200), 안테나(300) 및 차량번호 추출부(400)를 포함할 수 있다.

도1 및 도2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 감지기(100)는 제1 차량 감지부(110), 제2 차량 감지부(120), 매칭여부 판단부(130) 및 차종 결정부(140)를 더 포함한다. 여기서, 매칭여부 판단부(130), 차종 결정부(140) 및 데이터베이스(200)는 하이패스 가입자의 개인정보와 하이패스 카드의 정보, 그리고 하이패스에 가입된 단말 장치의 정보를 저장 및 관리하며 주기적으로 또는 새로운 정보가 등록 및 갱신되는 경우, 등록 및 갱신된 정보를 관리하는 서버 내에 마련되는 프로세서로 구현될 수 있고, 또 다른 일 예로 각각의 별도 장치로 구현될 수도 있다.

제1 차량 감지부(110) 및 제2 차량 감지부(120)에 대하여 보다 상세한 설명을 위해 도3 내지 도4를 참고하여 후술하도록 한다. 후술하는 제1 차량 감지부 및 제2 차량 감지부는 차로에 진입하는 차량을 감지하여, 감지된 차량의 폭, 길이, 높이 중 적어도 하나 이상을 포함하는 차량측정정보를 측정하고, 측정된 차량측정정보를 기반으로 진입하는 차량의 차종을 확인할 수 있다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 차량 감지부(110) 및 제2 차량 감지부(120)를 도시한 도면이고, 도4는 제2 차량 감지부를 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 차량 감지부(110)는 차로로 진입하는 차량을 향해 적외선 신호를 송수신하여, 수신된 적외선 신호를 기반으로 차량의 진입을 감지할 수 있다. 예컨대, 제1 차량 감지부(110)는 적외선 센서를 구비하여 차량을 감지할 수 있다.

예컨대, 제1 차량 감지부(110)는 톨게이트에 마련된 각 차로마다 적어도 한 쌍으로 구비되며, 차로로 진입하는 차량을 향해 적외선 신호를 송신하는 적어도 하나의 적외선 신호 송신부 및 상기 적외선 신호 송신부에 의해 송신된 적외선 신호를 수신하는 적어도 하나의 적외선 신호 수신부를 더 포함할 수 있다. 상기 적외선 신호 송신부는 적외선 신호를 발광하는 발광소자가 다수 개로 구비될 수 있고, 적외선 신호 수신부는 상기 발광소자로부터 발광된 적외선 신호를 수광하는 수광소자가 다수 개로 구비될 수 있다. 또한, 차로에 구비된 적어도 두 개의 제1 차량 감지부(110) 각각에 적외선 신호 송신부와 적외선 신호 수신부가 차례로 교차하여 배열될 수 있다.

일 실시예에 따른 제1 차량 감지부(110)는 기 설정된 높이에서 적외선 신호 송신부가 적외선 신호를 송신하고, 적외선 신호 수신부가 송신된 적외선 신호를 감지할 수 있도록 지지하는 지지부를 포함할 수 있다. 예컨대, 지지부는 프레임(frame)을 형성하는 하우징(housing)으로서 마련될 수 있다. 예컨대, 지지부는 적외선 신호 송신부 및 적외선 신호 수신부의 고정을 위하여 기판, 케이스 등이 사용될 수 있다.

이때, 제1 차량 감지부(110)는 지지부에 배열된 각 적외선 신호 송신부 및 적외선 신호 수신부의 위치에 따라 수신되거나 수신되지 않은 적외선 신호를 통해 제1 차량 감지부(110)를 통과하는 차량의 크기를 감지할 수 있다. 예컨대, 지지부에 배열된 적외선 신호 수신부들 중 하단부에 위치하는 적외선 신호 수신부는 반사된 신호를 수신하고, 상단부에 위치하는 적외선 신호 수신부는 상기 신호를 수신하지 않을 때, 상기 적외선 신호를 수신받은 적외선 신호의 높이에 따라 차량의 높이가 판단되므로, 이를 통해 차량의 크기 또한 감지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 제2 차량 감지부(120)는 차량이 진입하는 주행 방향에 있어서, 상기 제1 차량 감지부(110)보다 뒤에 위치하여, 제1 차량 감지부(110)의 차량 감지 여부에 따라 무선 주파수 신호를 송수신함에 따라 차량의 형태 정보를 획득할 수 있다.

그리고 도4를 참고하면, 제2 차량 감지부(120)도 톨게이트에 마련된 각 차로마다 복수개로 구비되고, 높이 방향으로 소정의 간격에 따라 배열되어, 무선 주파수 신호를 송수신하는 무선 주파수 신호 송수신부를 더 포함할 수 있다.

일 예로, 제2 차량 감지부(120)는 무선 주파수 신호 송수신부가 무선 주파수 신호를 진입하는 차량을 향해 송수신할 수 있도록 지지하는 지지부를 포함할 수 있고, 여기서 지지부는 제2 차량 감지부의 프레임을 형성하는 하우징으로 구비될 수 있다. 제2 차량 감지부(120)는 복수개의 무선 주파수 센서들이 배열된 무선 주파수 신호 송신부(121a, 122a)를 포함하는 지지부와, 차량 진입로를 사이에 두고, 그에 대향하는 위치에 또 다른 복수개의 무선 주파수 센서들이 배열된 무선 주파수 신호 수신부(121b, 122b)를 포함하는 지지부로 구성될 수 있다. 또 다른 일 예로, 제2 차량 감지부(120)는 무선 주파수 신호 송신부(121a, 122a) 및 무선 주파수 신호 수신부(121b, 122b)가 하나의 지지부에 교대로 배열되도록 구현될 수 있고, 지지부는 복수개로 구현될 수도 있다.

제2 차량 감지부(120)는 무선 주파수 신호 송수신부(121a, 122a)에 의해 송수신되는 무선 주파수 신호를 이용하여, 차로에 진입하는 차량의 형상을 감지할 수 있다. 보다 상세하게는, 무선 주파수 신호 수신부(121b, 122b)는 무선 주파수 신호 송신부로부터 송신된 무선 주파수 신호가 차량의 표면으로부터 반사되어 돌아오는 무선 주파수 신호를 수신하고, 수신된 무선 주파수 신호의 파장 및 파형을 분석함에 따라 제2 차량 감지부(120)와 상기 진입하는 차량과의 거리를 계산하고, 그에 따라 차량의 형상을 예측할 수 있다.

또한, 제2 차량 감지부(120)는 도면에 도시하지는 않았으나, 수신된 무선 주파수 신호의 파장 및 파형을 분석하여 차량의 형상을 모델링하는 모델링부를 더 포함하여, 모델링부로부터 모델링한 차량의 형상을 디스플레이 장치 등과 같은 외부의 장치로 전송할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 매칭여부 판단부(130)는 제1 차량 감지부(110)와 제2 차량 감지부(120) 각각으로부터 감지된 차로로 진입하는 차량에 대한 차량정보들을 비교하여, 차량정보들에 대한 매칭여부를 판단한다. 보다 상세하게 설명하면, 제1 차량 감지부(110)로부터 1차로 판단된 차로로 진입한 차량의 차종과 제2 차량 감지부(120)로부터 2차로 판단된 상기 차량의 차종을 매칭함으로써 일치여부를 판단할 수 있다.

예컨대, 제1 차량 감지부(110)가 상기 차량을 감지한 결과 소형차량으로 1차 판단하였고, 제2 차량 감지부(120)가 상기 차량을 감지한 결과 역시 소형차량으로 2차 판단하였으면, 매칭여부 판단부(130)는 제1 차량 감지부(110)와 제2 차량 감지부(120)로부터 감지한 차량정보에 따른 매칭결과가 일치하는 것으로 판단하여, 차종 결정부(140)가 상기 진입하는 차량의 차종이 소형인 것으로 결정할 수 있다. 반면, 제1 차량 감지부(110)가 상기 차량을 감지한 결과 소형차량으로 1차 판단하였고, 제2 차량 감지부(120)가 상기 차량을 감지한 결과 대형차량으로 2차 판단하였으면, 매칭여부 판단부(130)는 제1 차량 감지부(110) 및 제2 차량 감지부(120)로부터 감지된 차량정보들이 불일치하는 것으로 판단하여, 차종 결정부(140)가 상기 진입하는 차량의 차종을 외적 환경 요인에 의해 상기 제1 차량 감지부(110)와 제2 차량 감지부(120) 중 적어도 하나가 오류가 있는 것으로 판단하고, 데이터 베이스(200)에 저장된 데이터를 이용하여 상기 진입한 차량의 차종을 결정할 수 있도록 한다.

보다 상세하게 설명하면, 제1 차량 감지부(110) 및 제2 차량 감지부(120)는 외적 환경 요인에 따라 차량을 감지하는데 있어 오류가 있을 수 있는데, 이때, 본 발명의 차종 결정부(140)는 매칭여부 판단부(130)가 차량정보들을 비교한 결과 불일치하는 것으로 판단하면 데이터베이스(200)에 저장된 데이터를 기반으로, 제1 차량 감지부(110)가 오류가 있는 것인지, 제2 차량 감지부(120)가 오류가 있는 것인지 판단하여, 판단된 결과에 따라 상기 진입한 차량의 차종을 결정한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템(10)은 도면에 도시하지는 않았지만, 온도 센서, 조도 센서를 포함하는 환경 변화 감지부를 더욱 포함하여, 차종 결정부(140)가 매칭여부 판단부(130)에 의한 판단결과가 불일치하는 경우에 따른 차종 결정을 용이하게 할 수 있도록 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 데이터베이스(200)에는 외적 환경 요인 중 조도, 기후 및 장애물과 같은 외적 환경 요인에 따른 변화가 있는 제1 케이스와, 온도에 따른 외적 환경 요인에 의한 변화가 있는 제2 케이스로 구분하여, 차종 결정부(140)가 차량의 차종을 결정할 수 있도록 결정 기준 테이블을 미리 구축한 데이터가 저장될 수 있다. 적외선 신호를 이용하여 차량을 감지하는 제1 차량 감지부(10)는 조도와 기후 및 장애물유무에 따라 성능저하가 발생할 수 있고, 무선 주파수 신호를 이용하여 차량을 감지하는 제2 차량 감지부(120)는 온도에 따라 성능저하가 발생할 수 있다.

따라서, 데이터베이스(200)에 저장된 데이터에는 조도 및 기후 등과 같은 외적 환경 요인을 각 요인별 미리 분류한 범위에 따라 제1 차량 감지부의 감지결과에 대한 신뢰도를 설정하고, 외적 환경 요인 중 미리 분류한 온도 구간 별 제2 차량 감지부의 감지 결과 신뢰도를 미리 설정하여 차종을 결정하는 결정 기준 테이블로서 저장될 수 있다.

일 예로, 환경 변화 감지부(미도시)로부터 감지된 조도변화가 발생하는 경우, 변화된 조도값에 따라 제1 차량 감지부의 감지결과에 대한 신뢰도가 변경되고, 만약 환경 변화 감지부로부터 감지된 조도변화가 저조도로 변화된 경우, 제1 차량 감지부(110)의 감지결과에 대한 신뢰도는 현저하게 낮아질 수 있다. 이처럼, 환경 변화 감지부로부터 온도(열)변화 감지에 따라 감지된 온도값이 높게 감지되는 경우, 제2 차량 감지부(120)의 감지결과에 대한 신뢰도가 현저하게 낮아져, 차종 결정부는 제1 차량 감지부(110)의 감지 결과에 더 의존하여 진입한 차량의 차종을 결정하도록 구현될 수 있다.

이때, 온도에 대한 변화는 제2 차량 감지부(120) 뿐만 아니라 제1 차량 감지부(110)도 영향이 있을 수 있으므로, 온도와 같이 제1 차량 감지부 및 제2 차량 감지부가 공통적으로 영향을 받는 외적 환경 요인에 대하여는 온도 구간에 따른 다른 신뢰도를 미리 설정하여 그 가중치 에 따라 차종 결정부(140)가 차종을 결정할 수 있도록 구현될 수 있다.

차종 결정부(140)는 상기 차량정보들의 매칭결과가 불일치한 경우에 차종을 결정하기 위한 결정 기준으로서 상술한 바와 같은 미리 구축된 데이터베이스(200)의 데이터를 이용할 수 있고, 그에 따라 제1 차량 감지부로부터 감지된 차량정보 또는 제2 차량 감지부로부터 감지된 차량정보를 진입한 차량의 차종으로 최종 결정할 수 있다.

본 발명의 차량번호 추출부(400)는 복수의 차로들을 포함하는 통행료를 징수하는 영역에 진입하는 차량의 번호를 추출할 수 있다. 예컨대, 차량번호 추출부(400)는 상기 진입하는 차량의 영상을 획득함으로써, 획득된 영상을 이용하여 차량의 번호를 추출할 수 있도록 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 차량번호 추출부(400)는 차로에 진입하는 차량의 차로 정보에 대응되는 차로를 통해 진입하는 차량의 영상을 획득할 수 있다. 차량번호 추출부(400)는 차량 번호를 보다 정확하게 획득하기 위해, 진입하는 차량의 전후면 영상을 획득하는 것이 바람직하며, 획득된 영상을 이용하여 차량 번호를 식별할 수 있는 차량번호 식별부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

일 실시예로, 차량번호 추출부(400)는 본 발명의 통행료 징수 시스템(10)이 마련되는 톨게이트의 복수의 차로들 각각에 적어도 하나의 카메라를 배치한 카메라들로 마련될 수 있다.

예컨대, 각 차로마다 위치하는 안테나(300)의 주변에 복수의 카메라가 설치될 수 있다.. 카메라는 제1 카메라, 제2 카메라, 제3 카메라를 포함하며, 상이한 방향을 촬영하도록 설치된다.

제1 카메라는 제1 차량 감지부가 감지하는 차로에 진입하는 차량의 진행 방향에 수직한 제1 평행선을 바라보는 각도로 설치된다. 제1 카메라는 제1 차량 감지부(110)와 연결되며 차량 정보, 상태 정보 등을 송수신한다. 제1 카메라는 진입하는 차량이 제1 차량 감지부(110)에 대응하는 제1 평행선을 통과하는 제1 시점에 안테나로 제1 메시지를 전송한다. 제1 메시지에는 차량 정보, 제1 차량 감지부의 상태 정보(예컨대, 정상 동작, 온도, 전력 등에 관한 체크리스트), 및 제1 카메라의 상태 정보가 포함된다.

제2 카메라는 제2 차량 감지부(120)가 감지하는 차로에 진입하는 차량의 진행 방향에 수직한 제2 평행선을 바라보는 각도로 설치된다. 제2 카메라는 제2 차량 감지부(120)와 연결되며 차량 정보, 상태 정보 등을 송수신한다. 제2 카메라는 진입하는 차량이 제2 차량 감지부(120)에 대응하는 제2 평행선을 통과하는 제2 시점에 안테나로 제2 메시지를 전송한다. 제2 메시지에는 차량 정보, 제2 차량 감지부의 상태 정보, 및 제2 카메라의 상태 정보가 포함된다.

제3 카메라는 안테나와 지면을 수직으로 연결한 수직선을 통과한 차량의 후면을 바라보도록 설치되며, 제1 카메라 및 제2 카메라의 촬영 방향과 반대 방향을 찰영한다. 제3 카메라는 진입하는 차량이 안테나(300)와 지면을 연결한 수직선을 통과한 차량의 후면을 촬영한 제3 시점에 안테나로 메시지를 전송한다.

안테나(300)는 메시지를 수신하는 제1 시점, 제2 시점, 및 제3 시점에 차량과 통신하여 차량을 식별하고 통행료가 중복으로 지불되었는지를 판단한다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 안테나(300)는 통행료 징수용 안테나로서, 상기 차종 결정부(140)로부터 결정된 진입한 차량의 차종에 상응하는 톨게이트 통행료를 상기 차량에 부착된 단말 장치와 통신하여, 상기 결정된 통행료를 징수한다. 이로써, 본 발명의 안테나(300)는 제1 차량 감지부(110) 및 제2 차량 감지부(110)의 감지결과를 모두 고려하여 차량을 감지하고, 상기 카메라들(제1 카메라, 제2 카메라 및 제3 카메라)를 이용하여 통행료 이중 징수 동작을 예방할 수 있다.

이때, 안테나(300)가 상기 차량의 통행요금을 징수하는 과정에서 통신 오류, 차량 단말 장치의 기기 이상 및 차량 단말 장치의 잔액부족 내지 한도초과 등의 원인 등으로 통행요금의 징수에 실패한 경우에는 진입 차량을 부정 통행 차량으로 인식할 수 있다. 또한, 안테나(300)가 통행요금 징수에 성공했다 하더라도, 차종 결정부(140)에 의해 결정된 차종과 차량번호 추출부(400)에 의해 추출된 차량번호를 기반으로 수집된 차종 등록 정보를 비교하여 서로 일치하지 않는 경우에는 이 역시 진입 차량을 부정통행 차량으로 인식할 수 있다.

이처럼, 진입 차량을 부정통행차량으로 인식한 경우에는 진입 차량의 차량 번호 및 획득 영상을 포함한 부정통행차량정보를 외부의 부정 통행 차량 관리 서버에 전송하여 진입차량을 부정통행차량으로 신고할 수 있다.

다음으로, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통행료 징수 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 흐름도이다.

먼저, S500 단계에서, 본 발명의 제1 차량 감지부(110)가 차로로 진입하는 차량을 향해 적외선 신호를 송수신하여, 수신된 적외선 신호를 기반으로 차량의 진입을 감지하여 제1 감지결과를 생성한다. 제1 차량 감지부(110)는 생성된 제1 감지결과를 제2 차량 감지부(120)로 전달할 수 있다. 예컨대, 제1 감지결과는 진입 차량 감지 유무에 따른 정보와 제1 차량 감지부가 진입 차량을 감지한 경우, 상기 진입 차량에 대한 차종을 감지한 정보를 포함할 수 있다.

그리고 S510 단계에서, 제2 차량 감지부(120)는 상기 제1 차량 감지부(110)로부터 생성된 제1 감지결과를 전달 받아, 진입 차량이 감지된 것으로 확인되면 무선 주파수 신호를 송수신함에 따라 차량의 형태 정보를 획득하여 제2 감지결과를 생성한다. 만약 전달 받은 제1 감지결과가 진입 차량이 감지되지 않은 것으로 확인되면, 제2 차량 감지부(120)는 감지동작을 수행하지 않는다.

이렇게, 제1 감지결과와 제2 감지결과가 모두 생성되면, S520 단계에서 매칭여부 판단부(130)는 제1 차량 감지부(110)와 제2 차량 감지부(120) 각각으로부터 감지된 차로로 진입하는 차량에 대한 차량정보들을 비교하여, 차량정보들에 대한 매칭여부를 판단한다. 보다 상세하게 설명하면, 제1 차량 감지부(110)로부터 1차로 판단된 차로로 진입한 차량의 차종과 제2 차량 감지부(120)로부터 2차로 판단된 상기 차량의 차종을 매칭함으로써 일치여부를 판단할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 동작방법은 위에서 상세하게 설명한 바 여기서는 생략하도록 한다.

다음으로, S530 단계에서, 차종 결정부(140)는 상기 매칭여부 판단부(130)로부터 판단된 감지결과들의 매칭여부에 따라 상기 진입하는 차량의 차종을 최종적으로 결정할 수 있다.

차종 결정부(140)에 의해 진입하는 차량의 차종이 최종적으로 결정되면, S540 단계에서 본 발명의 안테나(300)가 진입하는 차량에 부착된 단말 장치와 통신하여, 결정된 차종에 따른 통행료를 징수한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 통행료 징수 시스템
100: 차량 감지기
110: 제1 차량 감지부
120: 제2 차량 감지부
130: 매칭여부 판단부
140: 차종 결정부
200: 데이터베이스(DB)
300: 안테나
400: 차량번호 추출부

Claims (15)

1. 복수의 차로들을 포함하는 하이패스로 진입하는 차량의 통행료의 이중 징수 방지가 가능한 통행료 징수 시스템에 있어서,
   상기 통행료 징수를 위하여 상기 차량의 단말장치와 통신하여, 상기 차량의 통행료를 징수하는 안테나;
   상기 하이패스의 차로들 중 적어도 하나의 차로의 초입에 위치하여, 적외선 신호를 이용하여 상기 진입하는 차량의 진입여부 및 차종을 감지하여 제1 감지결과를 생성하는 제1 차량 감지부 및 상기 제1 차량 감지부와 소정의 간격 거리로 이격된 위치에 위치하여, 상기 제1 감지결과를 기초로 상기 차량이 차로로 진입하는 것으로 확인되면, 무선 주파수 신호를 이용하여 상기 차량과의 거리를 계산하여 차량의 형상을 예측함으로써, 차종을 감지하여 제2 감지결과를 생성하는 제2 차량 감지부를 포함하는 차량 감지기;
   상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교하여, 상기 제1 및 제2 감지결과가 일치하는지 판단하는 매칭여부 판단부; 및
   상기 제1 감지결과 및 제2 감지결과를 고려하여 차량의 차종을 결정하고, 결정된 차종에 대한 정보를 상기 안테나로 전달하는 차종 결정부;를 포함하고,
   상기 차종 결정부는 상기 매칭여부 판단부가 판단한 감지결과 일치여부에 따라 차종을 결정하되, 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교한 결과, 감지결과가 일치하지 않는 경우, 외적 환경 요인에 의해 상기 제1 차량 감지부와 제2 차량 감지부 중 적어도 하나가 오류가 있는 것으로 판단하고, 미리 저장된 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블을 고려하여 상기 진입하는 차종을 결정하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 차종 결정부는,
   상기 매칭여부 판단부가 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교함에 따라 매칭되는 경우, 상기 제1 감지결과 또는 상기 제2 감지결과에 따라 상기 차량의 차종을 결정하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 매칭여부 판단부로부터 판단된 결과 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과가 매칭되지 않는 경우, 상기 차종 결정부가 상기 진입하는 차량의 차종을 결정할 수 있도록 상기 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블이 저장된 데이터 베이스를 더 포함하고,
   상기 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블은 외적 환경 요인 중 조도 및 기후를 포함하는 환경 요인 중 적어도 하나의 변화가 있는 제1 케이스에 따른 차종 결정 기준 및 온도를 포함하는 환경 요인 중 적어도 하나의 변화가 있는 제2 케이스에 따른 차종 결정 기준을 포함하되,
   상기 데이터 베이스는 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스에 따라 미리 설정된 상기 제1 차량 감지부 및 상기 제2 차량 감지부에 대한 신뢰도를 저장하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 안테나는
   상기 차종 결정부에 의해 상기 데이터 베이스에 저장된 상기 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블을 고려하여 결정된 차종에 따른 통행료를 징수하기 위해 상기 차량에 구비된 단말장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2 차량 감지부는,
   상기 무선 주파수 신호를 진입하는 차량을 향해 송신하고, 송신된 무선 주파수 신호가 상기 차량에 반사되어 돌아오는 무선 주파수 신호를 수신하며, 상기 수신된 무선 주파수 신호의 파장 및 파형을 분석함에 따라 상기 차량의 형상을 모델링함으로써 상기 차량의 형상을 감지하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 진입하는 차량의 영상을 획득하는 카메라를 포함하고, 상기 획득된 영상을 기반으로 상기 차량의 차량번호를 추출하는 차량번호 추출부를 더 포함하며,
   상기 안테나는 상기 추출된 차량번호에 따른 차량정보를 외부의 서버로부터 전달 받아, 상기 차량정보에 상응하는 차량의 단말장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 차량 감지기로부터 감지된 차량 감지 결과를 고려하여 결정된 차량의 차종에 따라 상기 차량의 단말장치와 통신함으로써 통행료 이중 징수 동작을 예방하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 시스템.
11. 복수의 차로들을 포함하는 하이패스의 차로들 중 적어도 하나의 차로의 초입에 위치하는 제1 차량 감지부 및 상기 제1 차량 감지부와 소정의 간격 거리로 이격된 위치에 위치하는 제2 차량 감지부를 포함하는 통행료 징수 방법에 있어서,
    상기 제1 차량 감지부가 적외선 신호를 이용하여 진입하는 차량의 진입여부 및 차종을 감지하여 제1 감지결과를 생성하는 단계;
    상기 제2 차량 감지부가 상기 제1 감지결과를 기초로 상기 차량이 차로로 진입하는 것으로 확인되면, 무선 주파수 신호를 이용하여 상기 차량의 차종을 감지하여 제2 감지결과를 생성하는 단계;
    상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과를 비교하여, 상기 제1 및 제2 감지결과가 일치하는지 판단하는 단계;
    상기 제1 및 제2 감지결과가 일치하는지 판단하는 단계에서 판단된 판단 결과에 따라 차종을 결정하는 단계; 및
    안테나가 상기 통행료 징수를 위하여 상기 차량의 단말장치와 통신하여, 상기 차량의 통행료를 징수하는 단계;를 포함하되,
    상기 차량의 차종을 결정하는 단계는, 상기 제1 감지결과 및 상기 제2 감지결과가 매칭되지 않는 경우, 외적 환경 요인에 의해 상기 제1 차량 감지부와 제2 차량 감지부 중 적어도 하나가 오류가 있는 것으로 판단하고, 미리 저장된 환경 요인별 차종 결정 기준 테이블을 고려하여 상기 진입한 차량의 차종을 결정하는 것을 특징으로 하는 통행료 징수 방법.
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