KR102075999B1 - 하이패스 시스템 및 이를 관리하는 방법 - Google Patents

하이패스 시스템 및 이를 관리하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 하이패스 시스템은,
차로시스템;
상기 차로시스템으로부터 차로 정보를 제공받거나, 상기 차로시스템으로 차로설비 펌웨어를 제공하는 주제어기;
상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리하는 영업시스템; 및
상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기로 상기 차로설비 펌웨어를 제공하는 설비시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하이패스 시스템 및 이를 관리하는 방법{HI-PASS SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING THE SAME}
본 발명은 하이패스 시스템 및 이를 관리하는 방법에 관한 것이다.
하이패스 시스템은 무선통신망을 이용해 주행 중인 차량에서 통행료를 자동으로 결제할 수 있는 시스템이다. 따라서, 운전자가 차량에 부착된 단말기에 하이패스 카드를 삽입한 상태로, 톨게이트를 통과하면 통행료가 자동으로 결제되므로, 톨게이트에서 정지할 필요 없이 톨게이트를 통과할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 하이패스 시스템(1)은, 요금데이터, 설비정보, 에러코드를 영업시스템 한 곳에서 모두 처리한다. 따라서, 과도한 설비정보가 영업시스템의 과부하를 초래할 수 있어, 어쩔 수 없이 정형화된 패킷프로토콜을 통해 몇 가지 유형의 필수적인 설비정보 및 에러코드만을 차로에서 받고 있어, 다양한 종류의 에러발생에 대처하지 못하는 문제점을 가지고 있다.
또한, 종래 하이패스 관리시스템(1)은 자동적으로 차로 설비에 최신식 차로설비 펌웨어(F/W, firmware)를 업그레이드하는 기능이 없어, 차로설비 펌웨어 업그레이드, 차로 설비시설로 인력이 대규모로 투입되어 차로설비 펌웨어를 업그레이드 하였다. 이로 인해, 인력 및 비용 낭비가 컸다.
한국공개특허(10-2011-0039923)
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 개념의 하이패스 시스템 및 이를 관리하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 하이패스 시스템은,
차로시스템;
상기 차로시스템으로부터 차로 정보를 제공받거나, 상기 차로시스템으로 차로설비 펌웨어를 제공하는 주제어기;
상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리하는 영업시스템; 및
상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기로 상기 차로설비 펌웨어를 제공하는 설비시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적은,
차로시스템으로부터 주제어기가 차로 정보를 제공받거나, 설비시스템으로부터 상기 주제어기가 차로설비 펌웨어를 제공받는 제1단계; 및
상기 주제어기로부터 영업시스템이 상기 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기로부터 상기 설비시스템이 상기 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기가 상기 차로설비 펌웨어를 상기 차로시스템으로 제공하고 상기 차로시스템이 차로설비 펌웨어를 업그레이드하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템 관리 방법에 의해 달성된다.
본 발명은, 주제어기로부터 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리하는 영업시스템과, 주제어기로부터 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리하는 설비시스템을 각각 개별적으로 두고 있다. 이로 인해, 요금데이터는 영업시스템이 받아서 처리하고, 설비데이터 및/또는 에러데이터는 설비시스템이 받아서 처리할 수 있어, 요금데이터, 설비정보, 에러코드가 한꺼번에 대량으로 들어와도, 영업시스템과 설비시스템이 이를 나누어 처리할 수 있어, 하이패스 관리시스템에 과부하가 걸리지 않는다. 이로 인해, 요금데이터, 설비정보, 에러코드를 신속하게 정확하게 처리할 수 있다.
본 발명은, 영업시스템과 설비시스템이 분리되어 있어, 설비데이터 및 에러데이터의 표준 프로토콜로 정형화된 패킷프로토콜이 아닌, 가변필드 구조의 메시지 프로토콜 JSON(JavaScript Object Notation)을 사용할 수 있다. 따라서, 새로운 데이터 요소의 추가시에도, 기존 시스템 수정이 필요 없어, 빅데이터를 수집할 수 있다. 또한, 종래 과도한 설비정보가 영업시스템의 과부하를 초래할 수 있어, 어쩔 수 없이 정형화된 패킷프로토콜을 통해 몇 가지 유형의 필수적인 설비정보 및 에러코드만을 차로에서 받고 있어, 다양한 종류의 에러발생에 대처하지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명의 설비시스템은, 주제어기로부터 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받는 빅데이터 수집서버와, 빅데이터 수집서버가 수집한 정보를 분석하는 빅데이터 분석서버를 구비한다. 이로 인해, 다양한 종류의 장애를 사전에 감지하여 대처할 수 있다.
본 발명의 설비시스템은, 주제어기를 통해서, 수백 개의 차로시스템에 최신식 차로설비 펌웨어를 일괄적으로 업그레이드하는 원격관제센터서버를 구비한다. 이로 인해, 차로 설비에 최신 차로설비 펌웨어를 업그레이드하기 위해, 차로 설비시설로 인력이 대규모로 투입될 필요 없어, 인력 및 비용 낭비를 없앨 수 있다.
도 1은 종래 하이패스 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이패스 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 원격관제센터서버가 최신 차로설비 펌웨어를 차로 설비시설에 업그레이드하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이패스 시스템 관리방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이패스 시스템을 자세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이패스 시스템(10)은, 차로시스템(110), 주제어기(120), 영업시스템(130), 설비시스템(140)으로 구성된다. 차로시스템(110), 주제어기(120), 영업시스템(130), 설비시스템(140)은 유무선 통신망으로 서로 통신한다.
차로시스템(110)은 톨게이트가 있는 차로마다 설치된다. 따라서, 차로시스템(110)의 개수는 수백개가 된다. 차로별로 보안인증모듈(PSAM, Purchase Secure Application Module)이 설치된다. 보안인증모듈은, 통행료 지불관련한 보안을 강화하기 위해, USIM 카드 형태로 차로에 설치된다. 보안인증모듈은 하이패스 차로별로 평균 4장이 설치된다.
차로시스템(110)은 단차로 하이패스 유닛(111), 다차로 하이패스 유닛(112)으로 구성된다.
단차로 하이패스 유닛(111)은 교통정보표시판(VMS), 차로제어시스템(LCS), 통합안테나, 영상촬영장치, 통합차로제어기, CCTV(closed circuit television), 무정전 전원공급장치, 하이패스 단말기와 적외선 통신을 하기 위한 한 개의 IR안테나, 하이패스 단말기와 주파수 통신을 하기 위한 한 개의 RF안테나로 구성된다.
다차로 하이패스 유닛(112)은 교통정보표시판(VMS), 차로제어시스템(LCS), 통합안테나, 영상촬영장치, 다차로제어기, CCTV(closed circuit television), 무정전 전원공급장치, 하이패스 단말기와 적외선 통신을 하기 위한 복수개의 IR안테나들, 하이패스 단말기와 주파수 통신을 하기 위한 복수개의 RF안테나들로 구성된다.
주제어기(120)는 각 지사에 설치된다. 주제어기(120)는 차로시스템(110)으로부터 차로 정보를 제공받거나, 차로시스템(110)으로 차로설비 펌웨어를 제공한다.
영업시스템(130)은 각 영업소에 설치된다.
영업시스템(130)은 요금서버(131), 요금심사유닛(132), 요금정산유닛(133)으로 구성된다.
요금서버(131)는 주제어기(120)로부터 요금데이터를 제공받는다.
요금심사유닛(132)은 요금서버(131)가 제공받은 요금데이터를 분석하여, 요금이 제대로 부가되고 결제되었는지 확인한다.
요금정산유닛(133)은 요금심사유닛(132)의 심사결과에 따라 요금부가작업을 완료 처리한다.
설비시스템(140)은 본사에 설치된다.
설비시스템(140)은, 빅데이터 수집서버(141), 빅데이터 분석서버(142), 원격관제센터서버(143)로 구성된다.
빅데이터 수집서버(142)는, 주제어기(120)로부터 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받는다.
빅데이터 분석서버(143)는 빅데이터 수집서버(142)가 수집한 정보를 분석하여 장애를 예측한다.
빅데이터 수집서버(142)는, 설비데이터 및 에러데이터의 표준 프로토콜로 정형화된 패킷프로토콜이 아닌, 가변필드 구조의 메시지 프로토콜인 JSON(JavaScript Object Notation)을 사용함으로써 새로운 데이터 요소의 추가시에도, 기존 시스템 수정이 필요 없어, 빅데이터를 수집할 수 있다. 이렇게 빅데이터 수집서버(142)가 빅테이터를 수집함으로써, 빅데이터 분석서버(143)가 빅데이터를 기반으로 다양한 장애를 사전예측 할 수 있다.
이하, 빅데이터 분석서버(143)가 빅데이터를 기반으로 다양한 장애를 사전 예측하는 방법을 설명한다.
예1)
(종래) 하이패스 단말기 부착 차량 정상 통과시 정상과금 정보만 받음
(본 발명) 정상과금 정보뿐만 아니라, 톨게이트 통과차량에 대한 통신 재시도 횟수, 통신시간 데이터까지 수집
- 안테나(IR안테나, RF안테나)의 통신영역 내에 들어오면 안테나와 하이패스 단말기 간 통신을 시도하고, 한 번에 통신이 안되면 통신영역 내에서 수차례 재시도 함. 통신영역을 벗어나기 직전에 겨우 통신이 성공하더라도 종래는 정상과금 정보만 받았지만, 본 발명은 차로별 통신 재시도 횟수 및 통신시간을 확인하여, 특정 차로에서 전체적으로 통신 재시도 횟수 및 통신시간아 증가하면, 통신영역이나 안테나에 문제가 있는 것으로 판단하여, 장애 발생 전에 통신영역 점검 및 안테나 부품 교체를 권고한다.
예를 들어, 평균 통신 시간 500ms 이내면 정상 과금 되나, 특정차로에서 평균 통신 재시도 횟수가 7~8회가 되고, 통신시간이 400~500ms 소요되면, 장애발생 가능성이 있다고 예측하여, 자동 문자 전송 및 팝업창을 띄어, 장애 발생 전에 통신영역 점검 및 안테나 부품 교체를 할 수 있게 권고함.
이러한 예1을 구현하기 위해, 빅데이터 수집서버(142)는 톨게이트 통과차량에 대한 통신 재시도 횟수 데이터, 통신시간 데이터를 수집하고, 빅데이터 분석서버(143)는 통신 재시도 횟수 데이터 및 통신시간 데이터를 분석하여, 통신영역 및 안테나 문제 여부를 장애 발생 전에 예측한다.
예2)
(종래) 차로별 통신 성공 시, 어떤 안테나(IR1안테나, IR2안테나, RF1안테나, RF2안테나)에서 처리했는지 확인 안됨. 예를 들어, IR단말기는 IR안테나 하고만 통신하는데 IR1안테나에서 처리되었는지 IR2안테나에서 처리되었는지 확인 안됨. 반면, RF단말기는 RF안테나 하고만 통신하는데 RF1안테나에서 처리되었는지 RF2안테나에서 처리되었는지 확인 안됨.
(본 발명) 어떤 안테나(IR1안테나, IR2안테나, RF1안테나, RF2안테나)에서 처리했는지 파악하여 특정 안테나에서 지속적으로 통신 실패가 일어나는지 여부를 사전 파악하여, 안테나의 사전 점검 및 문제 있는 안테나의 사전 교체가 가능해짐
이러한 예2를 구현하기 위해,
단차로 하이패스 유닛(111)에는 적외선 통신을 하기 위한 두 개의 IR안테나(IR1안테나, IR2안테나), 주파수 통신을 하기 위한 두 개의 RF안테나(RF1안테나, RF2안테나)가 설치되며,
빅데이터 수집서버(142)는, 차로별 통신 성공시, 두 개의 IR안테나 중 어느 안테나 또는, 두 개의 RF안테나 중 어느 안테나에서 통신이 성공했는지에 대한 안테나 통신 데이터를 수집하고,
빅데이터 분석서버(143)는, 안테나 통신 데이터로부터 IR안테나 또는 RF안테나의 사전점검 및 문제 있는 안테나의 교체를 권고한다.
한편, 다차로 하이패스 유닛(112)에는 적외선 통신을 하기 위한 복수개의 IR안테나들(6~12개), 주파수 통신을 하기 위한 복수개의 RF안테나들(6~12개)이 설치되며,
빅데이터 수집서버(142)는, 차로별 통신 성공시 IR안테나들 또는 RF안테나들 중 어느 안테나들에서 통신이 성공했는지에 대한 안테나 통신 데이터를 수집하고,
빅데이터 분석서버(143)는, 안테나 통신 데이터로부터 IR안테나들 또는 RF안테나들의 사전점검 및 문제 있는 안테나의 교체를 권고한다.
예3)
* 보안인증모듈 PSAM(Purchase Secure Application Module)
- 지불관련 보안강화를 위해 USIM 카드 형태로 차로에 설치되어 있음.
- 차로별로 평균 PSAM 4장이 설치됨.
(종래) 보안인증모듈의 내구수명(예를 들어 100만회 사용시 교체)을 확인 후 교체해야 하나 보안인증모듈 처리 횟수에 대한 데이터를 받지 못함으로, 교통량 등에 상관없이 일괄적으로 1년 주기로 교체됨.
- 교통량이 많은 영업소는 1년 이내에 이미 내구수명이 초과하여 에러 발생 확률이 높을 수 있고, 교통량이 적은 영업소는 더 사용이 가능하지만 일괄 교체됨.
(본 발명) PSAM 처리연번 데이터를 확인하여 사용횟수 기준에 맞게 PSAM 교체가 가능함.
이러한 예3을 구현하기 위하여,
빅데이터 수집서버(142)는 보안인증모듈의 수명정보를 수집하고, 빅데이터 분석서버(143)는 수명정보로부터 보안인증모듈의 교체시기를 예측한다.
여기서, 수명정보는 보안인증모듈의 지불 데이터 처리 횟수다.
원격관제센터서버(143)는 주제어기(120)를 통해서, 수십~수백개의 차로시스템(110)에 차로설비 펌웨어를 일괄적으로 업그레이드 한다.
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 원격관제센터서버(143)는 빅데이터수집서버(141)에 펌웨어 파일을 업로드하고, 전송스케줄을 등록하고, 주제어기(120)에 펌웨어 파일 수신을 요청한다.
주제어기(120)는 펌웨어 파일 수신요청을 허락하면, 원격관제센터서버(143)는 펌웨어 파일을 주제어기(120)로 전송한다.
주제어기(120)는 차로시스템(110)에 펌웨어 파일 수신을 요청한다.
차로시스템(110)이 파일 수신요청을 허락하면, 주제어기(120)는 펌웨어 파일을 차로시스템(110)로 전송한다.
차로시스템(110)은 펌웨어 파일을 업그레이드한다.
한편, 원격관제센터서버(143)는, 차로시스템(110)에 단순 장애 발생시, 주제어기(120)를 통해서 차로시스템(110)을 즉시 복구한다.
(종래) 단순 장애 시 유지관리원 현장조치
장애 접수 → 현장출동 → 시스템점검 → 차로폐쇄 → 리셋 → 복구 (평균 1시간50분 소요)
(본 발명) 원격관제시스템을 통한 사무실 처리
장애알람(자동) → 모니터확인 → 시스템 제어 → 복구 (즉시)
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이패스 시스템 관리 방법을 설명한다.
도 2 및 도 3을 기본적으로 참조한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이패스 관리 방법은,
차로시스템으로부터 주제어기가 차로 정보를 제공받거나, 설비시스템으로부터 상기 주제어기가 차로설비 펌웨어를 제공받는 제1단계(S11);
상기 주제어기로부터 영업시스템이 상기 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기로부터 상기 설비시스템이 상기 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기가 상기 차로설비 펌웨어를 상기 차로시스템으로 제공하고 상기 차로시스템이 차로설비 펌웨어를 업그레이드하는 제2단계(12)로 구성된다.
이하, 제1단계(S11)를 설명한다.
주제어기(120)가 차로시스템(110)으로부터 차로 정보를 제공받는다.
영업정책 변경 등으로 차로 펌웨어 수정시, 주제어기(120)가 차로시스템(110)으로, 최신의 차로설비 펌웨어를 원격으로 제공받는다.
이하, 제2단계(S12)를 설명한다.
영업시스템(130)이 주제어기(120)로부터 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리한다. 영업시스템(130)의 구성과 작동은 전술하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
설비시스템(140)이 주제어기(120)로부터 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리한다. 설비시스템(140)의 구성과 작동은 전술하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
설비시스템(140)이 주제어기(120)로 차로설비 펌웨어를 제공한다. 주제어기(120)가 차로시스템(110)에 차로설비 펌웨어를 제공한다. 차로시스템(110)이 차로설비 펌웨어를 업그레이드 한다.
차로설비 펌웨어를 업그레이드하는 방법은 전술하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
1,10: 하이패스 시스템
110: 차로시스템 120: 주제어기
130: 영업시스템 140: 설비시스템

Claims (12)

  1. 차로시스템;
    상기 차로시스템으로부터 차로 정보를 제공받거나, 상기 차로시스템으로 차로설비 펌웨어를 제공하는 주제어기;
    상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 요금데이터를 제공받아 처리하는 영업시스템; 및
    상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받아 처리하거나, 상기 주제어기로 상기 차로설비 펌웨어를 제공하는 설비시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 영업시스템은,
    상기 주제어기로부터 상기 요금데이터를 제공받는 요금서버와,
    상기 요금서버가 제공받은 요금데이터를 분석하여, 요금이 제대로 부가되고 결제되었는지 확인하는 요금심사유닛;
    상기 요금심사유닛의 심사결과에 따라 요금부가작업을 완료 처리하는 요금정산유닛으로 구성되어,
    상기 영업시스템은, 상기 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제외한 요금데이터만을 받아서 처리하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 설비시스템은,
    상기 주제어기로부터 상기 차로 정보 속에 포함된 설비데이터 및/또는 에러데이터를 제공받는 빅데이터 수집서버;
    상기 빅데이터 수집서버가 수집한 정보를 분석하여 장애를 예측하는 빅데이터 분석서버; 및
    상기 주제어기를 통해서, 상기 차로시스템에 차로설비 펌웨어를 업그레이드하는 원격관제센터서버로 구성된 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 설비데이터 및 에러데이터의 표준 프로토콜은,
    정형화된 패킷프로토콜이 아닌, 가변필드 구조의 메시지 프로토콜인 JSON(JavaScript Object Notation)인 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 빅데이터 수집서버는 톨게이트 통과차량에 대한 통신 재시도 횟수 데이터 및 통신시간 데이터를 수집하고,
    상기 빅데이터 분석서버는 상기 통신 재시도 횟수 데이터 및 상기 통신시간을 분석하여, 통신영역 및 안테나 문제 여부를 장애 발생 전에 예측하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서, 차로별로 보안인증모듈이 설치되며,
    상기 빅데이터 수집서버는 상기 보안인증모듈의 수명정보를 수집하고,
    상기 빅데이터 분석서버는 상기 수명정보로부터 상기 보안인증모듈의 교체시기를 예측하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  10. 삭제
  11. 제4항에 있어서, 상기 원격관제센터서버는, 상기 차로시스템에 단순 장애 발생시, 상기 주제어기를 통해서 상기 차로시스템을 즉시 복구하는 것을 특징으로 하는 하이패스 시스템.
  12. 삭제
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