KR20030076742A - System and method of ETC accounting by cyber-money - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 ETC 시스템에서 차량통행요금 지불방법에 관한 것으로, 특히 스마트 카드 없이 통신망을 통해 연결된 로컬서버에서 전자화폐를 이용하여 차량통행요금을 결제할 수 있도록 하는 전자화폐를 이용한 ETC 결제 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for paying a vehicle toll in an ETC system, and more particularly to an ETC payment system and method using an electronic money to pay a vehicle toll using electronic money from a local server connected through a communication network without a smart card. It is about.
ETC 시스템은 고속도로와 같은 유료도로를 이용하는 차량이 톨게이트에 설치된 노변기지국과 차량에 장착된 ETC 단말기간에 무선통신을 이용하여 자동으로 요금을 징수하는 시스템을 말한다.The ETC system refers to a system in which a vehicle using a toll road such as a highway automatically collects charges using a wireless communication between a roadside base station installed in a toll gate and an ETC terminal mounted in a vehicle.
일반적으로, 요금 징수를 위하여 차량에 장착된 ETC 단말기에는 스마트 카드라는 일종의 IC 카드가 삽입되고 상기 스마트카드에 충전된 금액에서 유료도로의 통행요금을 지불하도록 한다.In general, a type of IC card called a smart card is inserted into an ETC terminal mounted in a vehicle for toll collection, and a toll road fee is to be paid from the amount charged in the smart card.
이때, 상기 스마트 카드는 선불방식을 채용하여 카드 구입시 미리 사용할 수 있는 요금을 지불하고, 충전하여 유료도로 통행시 통행요금만큼 잔액을 삭감하는 방식을 사용한다. 또한, 잔액이 부족하거나, 없으면 다시 스마트 카드를 충전하여반영구적으로 사용할 수 있는 카드이다.In this case, the smart card adopts a prepaid method to pay a fee that can be used in advance when the card is purchased, and charges to reduce the balance by the toll fee when toll road. In addition, it is a card that can be used semi-permanently by recharging the smart card if the balance is low or not.
ETC 시스템에 대하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.A more detailed description of the ETC system is as follows.
도 1은 ETC 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an ETC system.
짧은 영역에서의 무선통신을 위한 단거리 전용 무선통신 방식을 이용하는 ETC 시스템은 차량이 장착되어 차량정보와 스마트 카드정보를 무선으로 송신하기 위한 차량탑재장치(10)와, 상기 차량탑재장치(10)와 무선통신을 하기 위한 노변기지국(30)과, 상기 차량의 차종정보를 구하기 위한 차종분류기(20)와, 상기 차종분류기(20) 및 노변기지국(30)과 연결되어 통행요금 징수를 위한 ETC 단말을 제어하기 위한 ETC 단말 제어기(40)와, 상기 ETC 단말 제어기(40)와 연결되어 통행요금 징수 처리결과 및 ETC 시스템에 사용되는 데이터를 저장하는 ETC 데이터 베이스(41)와, 상기 단말 제어기(40)와 연결되어 ETC 시스템을 관리하기 위한 ETC 운용자 서버(50)로 구성된다.ETC system using a short-range dedicated wireless communication method for wireless communication in a short area is equipped with a vehicle mounting device 10 for transmitting vehicle information and smart card information wirelessly, the vehicle mounting device 10 and A roadside base station 30 for wireless communication, a vehicle classifier 20 for obtaining vehicle model information of the vehicle, and an vehicle type classifier 20 and a roadside base station 30 are connected to an ETC terminal for toll collection. An ETC terminal controller 40 for controlling, an ETC database 41 which is connected to the ETC terminal controller 40 and stores the result of toll collection processing and data used in the ETC system, and the terminal controller 40. It is connected to the ETC operator server 50 for managing the ETC system is configured.
또한, 상기 차량탑재장치(10)는 ETC 시스템에 사용되는 ETC 단말기(11)와 상기 ETC 단말기(11)에 삽입되어 있는 요금 징수를 위한 스마트 카드(12)를 포함하여, 기타 지능형 교통망 시스템에 필요한 서비스에 따라 특화된 기능이 추가될 수 있다.In addition, the on-vehicle device 10 includes an ETC terminal 11 used in the ETC system and a smart card 12 for charge collection inserted in the ETC terminal 11, which is required for other intelligent transportation network systems. Depending on the service, specialized functions can be added.
상기와 같이 구성되는 ETC 시스템은, 차량이 톨게이트에 진입하면, 톨게이트에 설치된 차종분류기(20)가 상기 차량의 길이, 폭, 넓이 등을 스캔하여 차종정보를 분류하고, 분류된 정보를 ETC 단말 제어기(40)로 전송한다.In the ETC system configured as described above, when the vehicle enters the toll gate, the vehicle classifier 20 installed in the toll gate scans the length, width, and width of the vehicle, classifies the vehicle model information, and classifies the classified information into the ETC terminal controller. Transmit to 40.
또한, 노변기지국(30)의 통신영역에 진입한 차량의 차량탑재장치(10)는 노변기지국(30)의 요청에 따라 차량탑재장치(10)에 입력된 차량정보를 전송하는데, 이때 차량탑재장치(10)의 고유 식별번호, 차량번호, 차량종류 등의 정보가 전송된다.In addition, the vehicle mounting apparatus 10 of the vehicle entering the communication area of the roadside base station 30 transmits the vehicle information input to the vehicle mounting apparatus 10 at the request of the roadside base station 30, wherein the vehicle mounting apparatus Information such as the unique identification number, the vehicle number, and the vehicle type of (10) is transmitted.
노변기지국(30)은 수신된 차량정보를 ETC 단말 제어기(40)로 전송하게 되고, 상기 ETC 단말 제어기(40)에서는 우선 차종 분류기(20)로부터 수신된 차종정보와, 노변기지국(30)으로부터 전송된 차량정보에 포함된 차종정보가 일치하는가를 확인하고, 톨게이트 통행요금을 징수하게 된다.The roadside base station 30 transmits the received vehicle information to the ETC terminal controller 40. In the ETC terminal controller 40, first, the vehicle type information received from the vehicle classifier 20 and the roadside base station 30 are transmitted. The vehicle model information included in the vehicle information is confirmed to match, and the toll gate toll is collected.
이때, 차종정보가 일치하지 않으면, 상기 차량이 불법으로 운행되는 차량이라고 인식하여 미리 등록된 도로공사, 경찰서 등으로 연락을 한다.At this time, if the vehicle model information does not match, the vehicle is recognized as a vehicle that is illegally operated, and contacted the road construction, police station, etc. registered in advance.
또한, 상기 톨게이트 통행요금의 징수는, 우선 ETC 단말 제어기(40)에서 노변기지국(30)을 통해, 상기 차량탑재장치(10)에 ETC 단말기(11)와 접속하고, 현재 삽입된 스마트 카드(12)정보를 요청한다.In addition, the collection of the toll gate toll is first performed by the ETC terminal controller 40 via the roadside base station 30, connected to the vehicle-mounted device 10 with the ETC terminal 11, and currently inserted into the smart card 12. Request information.
상기 ETC 단말기(11)에서 스마트 카드(12) 일련번호 및 잔액정보를 ETC 단말 제어기(40)로 전송하면, 필요한 요금을 감액하고 스마트 카드 잔액정보를 변경하여 저장한 후, 요금지불 확인 메시지를 ETC 단말기로 전송하여, 운전자에게 알리도록 한다.When the ETC terminal 11 transmits the smart card 12 serial number and balance information to the ETC terminal controller 40, the necessary fee is reduced, the smart card balance information is changed and stored, and the ETC payment confirmation message is sent. Send to the terminal to inform the driver.
또한, ETC 단말 제어기(40)내의 ETC 데이터 베이스(41)는 모든 스마트 카드의 정보를 저장하고, 각각의 스마트 카드 잔액정보를 가지고 있으므로, 요금 지불 후에 변경된 스마트 카드 정보를 업그레이드하여 ETC 데이터 베이스(41)에 저장하게 된다.In addition, since the ETC database 41 in the ETC terminal controller 40 stores all the smart card information and has the respective smart card balance information, the ETC database 41 can be upgraded by upgrading the changed smart card information after payment. ).
상기와 같이, ETC 시스템은 차량이 유료도로의 톨게이트를 통과할 경우, 차량탑재장치와 노변기지국간의 무선통신을 이용하여 자동으로 통행요금을 지불하도록 함으로써, 차량이 요금 지불을 위하여 톨게이트에 정체하는 것을 방지하여 통행정체 등을 방지하고, 요금 지불이 되지 않는 경우 자동으로 범칙금을 발부하도록 하여 보다 정확한 통행요금 징수를 도울 수 있다.As described above, when the vehicle passes through the toll gate on the toll road, the ETC system allows the vehicle to pay the toll automatically by using wireless communication between the vehicle-mounted device and the roadside base station, thereby preventing the vehicle from stalling at the toll gate to pay the toll. To prevent traffic jams, and to pay a fee automatically if the fee is not paid, it can help to collect the toll more accurately.
또한, 요금 지불을 위한 스마트 카드는 한번 구입하여 충전하면 잔액이 없을 때마다 계속하여 충전하고, 사용할 수 있으므로 반영구적으로 사용할 수 있는 요금 지불수단이라 할 수 있다.In addition, the smart card for paying a fee can be referred to as a fee payment means that can be used semi-permanently because it can be continuously charged and used whenever there is no remaining balance.
그러나, 상기 스마트 카드를 사용하기 위해서는 스마트 카드를 삽입하여 인식하고, 정보교환을 위한 단말장치가 차량탑재장치에 포함되어야 하며, 운전자가 스마트 카드의 잔액을 체크하여 잔액부족이 되지 않도록 하여야 한다.However, in order to use the smart card, a smart card should be inserted and recognized, and a terminal device for exchanging information should be included in the on-vehicle device, and the driver should check the balance of the smart card so as not to run out of balance.
따라서, 차량탑재장치의 크기의 최소화에 한계가 있을 수 있으며, 충전을 제대로 하지 않을 경우, 요금 지불이 되지 않아 범칙금을 물어야 하는 문제가 생길 수 있는 것이다.Therefore, there may be a limit in minimizing the size of the vehicle mounting apparatus, and if the charging is not properly performed, there may be a problem in that a fee is not paid and a penalty is required.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 스마트 카드를 이용한 요금 지불이 아닌, 통신망을 통하여 전자화폐를 관리하는 로컬서버에 접속하여 전자화폐로 통행요금을 지불하도록 함으로써, 스마트 카드를 위한 단말장치를 줄여 차량탑재장치의 소형화를 추진할 수 있으며, 사용자가 스마트 카드를 충전하지 않고 신용카드 또는 은행송금 등을 이용하여 전자화폐를 이용할 수 있도록 함으로써 보다 편리하게 통행요금을 지불할 수 있도록 하는 전자화폐를 이용한 ETC 결제 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is connected to a local server that manages electronic money through a communication network, rather than paying a fee using a smart card, and pays a toll charge in electronic money, thereby providing a terminal device for the smart card. It is possible to promote the miniaturization of on-vehicle devices by reducing the number of electronic devices, and to allow users to use electronic money using credit cards or bank transfers without recharging smart cards. Its purpose is to provide a used ETC payment system and method.
도 1은 ETC 시스템의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an ETC system.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제 시스템의 구성을 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing the configuration of an ETC payment system using electronic money according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 ETC 결제 시스템에 구성되는 노변기지국의 상세 블록도.3 is a detailed block diagram of a roadside base station configured in the ETC payment system of FIG.
도 4는 도 2의 ETC 결제 시스템에 구성되는 노변기지국에서 사용하는 프레임 구조를 나타낸 예시도.4 is an exemplary view showing a frame structure used in a roadside base station configured in the ETC payment system of FIG.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제방법의 동작순서를 나타낸 메시지 흐름도.5 is a message flow diagram illustrating an operation procedure of an ETC payment method using electronic money according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 전자화폐결제과정을 나타낸 플로우 차트.6 is a flow chart showing the electronic money settlement process of FIG.
<도면의 주요부분의 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawings>
10,100 : 차량탑재장치11, 110 : ETC 단말기10,100: vehicle mounting device 11, 110: ETC terminal
12 : 스마트 카드20, 200 : 차종분류기12: smart card 20, 200: car classifier
30, 300 : 노변기지국310 : 고주파부30, 300: roadside base station 310: high frequency unit
320 : 제어부40, 400 : ETC 단말 제어기320: control unit 40, 400: ETC terminal controller
41, 410 : ETC 데이터 베이스50, 500 : ETC 운용자 서버41, 410: ETC database 50, 500: ETC operator server
600 : 통신망700: 로컬서버600: communication network 700: local server
710 : 데이터 베이스710: database
본 발명에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제시스템은,ETC payment system using electronic money according to the present invention,
차량에 탑재되어 근거리 전용 무선 통신을 이용하여 차량정보 및 ETC 결제정보를 송수신하기 위한 차량탑재장치와;A vehicle mounting apparatus mounted on the vehicle and configured to transmit and receive vehicle information and ETC payment information using short-range wireless communication;
도로변에 설치되어 상기 차량탑재장치와의 근거리 전용 무선통신을 위한 고주파부와, 상기 고주파부에서 송수신되는 데이터를 이용하여 상기 차량탑재장치를 제어하고, 차량정보 및 결제정보를 상위 시스템으로 전송하기 위한 제어부가 일체형으로 구성되는 노변기지국과;Installed on the side of the road to control the vehicle mounting apparatus using a high frequency unit for short-range wireless communication with the vehicle mounting apparatus, and the data transmitted and received from the high frequency unit, and transmits the vehicle information and payment information to the upper system A roadside base station in which the control unit is integrally formed;
톨게이트에 설치되어 차량의 높이, 넓이, 폭 등을 스캔하여 차량종류를 판단하는 차종분류기와;A vehicle class classifier installed at the toll gate to determine the type of vehicle by scanning the height, width, and width of the vehicle;
상기 차종분류기와, 노변기지국과 연결되어 자동 요금결제를 제어하기 위한 ETC 시스템과;An ETC system connected to the vehicle classifier and a roadside base station to control automatic fare payment;
상기 ETC 시스템과 통신망으로 연결되어 전자화폐 결제를 위한 정보를 가지고 결제동작을 제어하는 로컬서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Is connected to the ETC system and a communication network characterized in that it comprises a local server for controlling the payment operation with information for electronic money payment.
또한, 본 발명에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제방법은,In addition, the ETC payment method using the electronic money according to the present invention,
ETC 시스템에서 톨게이트의 통신영역에 진입한 차량탑재장치로 차량정보를요청하여 차량정보를 수신하는 단계;Receiving vehicle information by requesting vehicle information from a vehicle-mounted device entering the communication area of the toll gate in the ETC system;
상기 차량정보에 따른 차량 통행요금을 계산하고, 차량정보 및 통행요금을 로컬서버로 전송하는 단계;Calculating a vehicle toll based on the vehicle information and transmitting the vehicle information and toll to a local server;
상기 로컬서버에서, 수신된 차량정보를 이용하여 개인정보를 검색하고, 결제정보를 확인하여 전자화폐로 통행요금을 지불하도록 하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And retrieving personal information using the received vehicle information, checking payment information, and paying a toll in electronic money at the local server.
바람직하게, 상기 통행요금 지불 단계는,Preferably, the toll payment step,
상기 로컬서버에 등록된 가입자 정보를 이용하여 상기 차량정보와 일치하는 가입자를 검색하는 단계;Searching for a subscriber that matches the vehicle information by using the subscriber information registered in the local server;
상기 검색된 가입자 정보에서 결제수단을 확인하는 단계;Identifying a payment method in the retrieved subscriber information;
상기 결제수단이 신용카드 결제인 경우, 전자화폐로 통행요금을 지불하고, 일정기간동안 합산하여 상기 등록된 신용카드로 결제하도록 하는 것을 특징으로 한다.When the payment means is a credit card payment, it is characterized in that to pay the toll in electronic money, add up for a certain period to pay with the registered credit card.
바람직하게, 상기 결제수단이 일반 전자화폐 결제인 경우,Preferably, when the payment means is general electronic money payment,
충전된 전자화폐 잔액을 확인하고, 통행요금만큼 전자화폐 잔액을 감산하는 것을 특징으로 한다.Check the charged electronic money balance, it is characterized by subtracting the electronic money balance by the toll.
바람직하게, 상기 전자화폐 충전은,Preferably, the electronic money charging,
사용자가 온라인 계좌이체 또는 신용카드 결제를 이용하여 원하는 금액만큼 미리 충전하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the user charges in advance by the desired amount by using an online account transfer or credit card payment.
바람직하게, 상기 전자화폐 잔액이 부족한 경우, 잔액부족을 차량탑재장치로통보하고, 통행요금 지불 오류를 등록하는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the electronic money balance is insufficient, the balance shortage is notified to the vehicle-mounted device, and the toll payment error is registered.
바람직하게, 상기 전자화폐 결제와 함께, 로컬서버에서 가입자 정보에 등록된 이-메일 또는 이동통신 단말기로 결제내용을 전송하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the electronic money payment, characterized in that further comprising the step of transmitting the payment details from the local server to the e-mail or mobile communication terminal registered in the subscriber information.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings of the ETC payment method using the electronic money according to the present invention configured as described above in detail as follows.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an ETC payment system using electronic money according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 전자화폐를 이용하여 ETC 결제를 하기 위해서는, 일반적인 ETC 서비스를 제공하기 위해 구성되는 차량탑재장치(100)와, 노변기지국(300), 차종분류기(200), ETC 시스템(400)에 전자화폐 결제를 위한 정보를 가지고 결제동작을 제어하는 로컬서버(600)와, 상기 로컬서버(600)와 ETC 시스템(400)을 연결하기 위한 통신망(500)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, in order to make an ETC payment using electronic money, the vehicle mounting apparatus 100, the roadside base station 300, the vehicle classifier 200, and the ETC system 400 are configured to provide a general ETC service. ) Is configured to include a local server 600 for controlling the payment operation with information for electronic money payment, and a communication network 500 for connecting the local server 600 and the ETC system 400.
또한, 상기 ETC 시스템(400)은 ETC 단말 제어기(410)와, ETC 운용자 서버(420)를 포함하여 구성된다.In addition, the ETC system 400 includes an ETC terminal controller 410 and an ETC operator server 420.
이때, 상기 차량탑재장치(100)는 ETC 서비스를 위한 ETC 단말기(110)를 포함하여 구성되며, ETC 단말 제어기(410)는 가입자정보와, 통행요금 정보 등을 저장하는 ETC 데이터 베이스(411)를 포함하여 구성되고, 상기 로컬서버(600)는 전자화폐 잔액정보와, 가입자 정보 등을 저장하기 위한 데이터 베이스(610)를 포함하여 구성된다.In this case, the vehicle mounting apparatus 100 includes an ETC terminal 110 for an ETC service, and the ETC terminal controller 410 stores an ETC database 411 for storing subscriber information, toll information, and the like. The local server 600 includes a database 610 for storing electronic money balance information, subscriber information, and the like.
한편, 상기 노변기지국(300)은 차량탑재장치(100)와 최대 1Mbps의 고속으로 데이터를 전송할 수 있고, 채널 설정 및 정보교환 효과를 높이기 위해 TDMA/FDD 또는 TDMA/TDD 방식의 다중접속 방식의 프로토콜을 이용하여 하나의 주파수로 여러 차량탑재장치와 동시에 통신이 가능하며, ISM(industrial , scientific and medical) 밴드 주파수 및 저출력의 RF를 사용하여 근거리 통신을 수행하도록 구성되는 DSRC 기지국이다.Meanwhile, the roadside base station 300 may transmit data with the vehicle-mounted device 100 at a high speed of up to 1 Mbps, and a protocol of a multi-access method using a TDMA / FDD or TDMA / TDD scheme to increase channel setting and information exchange effects. It is possible to communicate with multiple vehicle-mounted devices at the same time using a single frequency, DSRC base station is configured to perform short-range communication using the RF (industrial, scientific and medical) band frequency and low power.
상기 노변기지국에 대하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.More detailed description of the roadside base station is as follows.
도 3은 도 2의 ETC 결제 시스템에 구성되는 노변기지국의 상세 블록도이다.3 is a detailed block diagram of a roadside base station configured in the ETC payment system of FIG.
도 3을 참조하면, 노변기지국(300)은 고주파수(310)와, 제어부(320)를 일체화하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the roadside base station 300 is configured by integrating the high frequency 310 and the control unit 320.
상기 고주파부(310)는 송신 주파수를 방사하거나 주파수를 수신하는 안테나(311)와, ASK(amplitude sequence keying) 변조된 신호를 정해진 무선 신호로 변환해 주는 업 컨버터(up converter)와 ASK 변조된 무선 신호를 복조가 가능한 ASK 신호로 변환하는 다운 컨버터(down converter)로 구성된 무선 변환부(RFC; RF converter)(312)와, 데이터 신호를 ASK 변조 및 수신된 ASK 신호를 복조하는 ASK 모뎀(313)과, 기지국의 동작 상태를 파악하기 위한 감지부(314)로 구성한다.The high frequency unit 310 may include an antenna 311 for radiating a transmission frequency or receiving a frequency, an up converter for converting an amplitude sequence keying (ASK) modulated signal into a predetermined radio signal, and an ASK modulated radio. An RF converter (312) including a down converter (RF) converting a signal into an ASK signal capable of demodulation, and an ASK modem 313 demodulating the data signal and demodulating the received ASK signal. And a sensing unit 314 for identifying an operation state of the base station.
또한, 상기 제어부(320)는 연산 처리를 위한 CPU(321), CPU(321)로부터 생성된 데이터를 액티브 DSRC 프로토콜로 적합하게 통신 프레임을 형성하여 상기 ASK 모뎀(313)으로 출력하는 Tx(송신 FPGA, 322a) 및 ASK 모뎀(313)으로부터 복조된 신호를 CPU(321)가 필요한 데이터 만을 추출해 내는 Rx(수신 FPGA, 322b)를 포함하는매체접속제어 FPGA(field-programmable gate array)(322)와, 램(323a) 및 피롬(323b)로 이루어진 메모리(323)와, 상기 감지부(314)에 의해 감지된 신호를 CPU(321)에 전달하는 버퍼(324)와, 사용자에게 상태 및 동작을 알리기 위해 LCD 표시기(326a) 및 기지국의 상태를 사용자에게 알리는 LED(326b)로 이루어진 표시부(326)와, PC 또는 서버와 시리얼 통신하는 RS-232C(327)와, 원거리에 있는 서버와 통신하기 위한 인터페이스부(328)로 구성된다.In addition, the control unit 320 forms a communication frame suitable for an active DSRC protocol and outputs the data generated from the CPU 321 and the CPU 321 for arithmetic processing to a Tx (transmitting FPGA). And a medium access control field-programmable gate array (FPGA) 322 including Rx (receive FPGA, 322b) for extracting only the data required by the CPU 321 from the demodulated signal from the ASK modem 313; A memory 323 consisting of a RAM 323a and a pyrom 323b, a buffer 324 for transmitting a signal sensed by the sensing unit 314 to the CPU 321, and for notifying a user of a state and an operation. A display unit 326 comprising an LCD display 326a and an LED 326b informing the user of the status of the base station, an RS-232C 327 in serial communication with a PC or server, and an interface for communicating with a server in a remote location 328.
상기 고주파부(310) 및 제어부(320)는 전원 공급부(315)를 공유하여 전원을 공급받고, 방열 패드(340)에 의해 내부에서 발생되는 열을 방열시켜 준다.The high frequency unit 310 and the control unit 320 are supplied with power by sharing the power supply unit 315, and radiates heat generated inside by the heat radiation pad 340.
따라서, 상기와 같이 노변기지국(300)을 구성함으로써 종래의 기술에서 고주파부 및제어부가 일정한 거리를 두고 서로 다른 위치에 설치되기 때문에 고주파부와 제어부 각각에 전원부 및 방열팬을 각가 구비하여야 하는 구성요소 추가의 문제를 해결할 수 있고 또한, 종래의 기술에서 원거리 통신을 위하여 고주파부와 제어부 각각에 RS422를 구비하여야 하는 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 제어부에서 고주파부의 제어, 신호 전달, 모니터링을 위해서 많은 케이블이 설치됨에 따른 선로 손실, 잡음 특성 저하 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.Therefore, since the high-frequency part and the control part are installed at different positions at a predetermined distance by configuring the roadside base station 300 as described above, each component must be provided with a power supply part and a heat radiating fan at each of the high frequency part and the control part. Further problems can be solved, and the conventional technology can solve the problem of having RS422 in each of the high frequency unit and the control unit for long distance communication, as well as many cables for the control, signal transmission, and monitoring of the high frequency unit in the control unit. With this installation, problems such as line loss and noise deterioration can be solved.
상기 노변기지국(300)은 무선 데이터 정보를 송출하고 있다가 일정 범위 내에 차량탑재장치(100)를 장착한 차량이 진입하면 상기 차량탑재장치(100)와 TDMA/TDD 방식 또는 TDMA/FDD 방식의 다중접속 프로토콜을 이용하여 채널 설정 및 정보 교환을 수행하게 된다.The roadside base station 300 transmits wireless data information, and when a vehicle equipped with the vehicle mounting apparatus 100 enters a predetermined range, the vehicle base station 300 and the vehicle mounting apparatus 100 are multiplexed in a TDMA / TDD scheme or a TDMA / FDD scheme. Channel setting and information exchange are performed using the access protocol.
즉, 노변기지국(300)은 차량탑재장치(100)를 장착한 차량이 일정 범위 내로진입하면 고주파부(310)가 안테나(311)를 통해 수신되는 신호를 무선 변환부(312)의 다운 컨버터에 의해 복조가 가능한 ASK 신호로 변환하고, 상기 변환된 ASK 신호를 ASK 모뎀(313)을 통해 복조한다.That is, the roadside base station 300 when the vehicle equipped with the vehicle mounting apparatus 100 enters within a predetermined range, the high frequency unit 310 receives the signal received through the antenna 311 to the down converter of the wireless conversion unit 312 The ASK signal is converted into an ASK signal capable of demodulation and demodulated by the ASK modem 313.
상기 ASK 모뎀(313)에서 복조된 신호는 제어부(320)의 매체접근제어 FPGA(322)에 직접 입력된다.The signal demodulated by the ASK modem 313 is directly input to the media access control FPGA 322 of the controller 320.
상기 매체접근제어 FPGA(322)는 ASK모뎀(313)에서 복조된 신호를 Rx(322b)로 수신하고, 상기 Rx(322b)는 CPU(321)가 필요로 하는 데이터만을 추출하여 CPU(321)로 전달한다.The media access control FPGA 322 receives the demodulated signal from the ASK modem 313 to the Rx 322b, and the Rx 322b extracts only the data needed by the CPU 321 to the CPU 321. To pass.
상기 CPU(321)는 수신 데이터에 따라 차량탑재장치(100)의 모니터링 및 제어동작을 위한 연산을 수행한다. 이때 메모리(323)의 램(323a) 및 피론(323b)에 기록된 프로그램 및 파라미터를 이용하여 연산을 수행하며 그 결과는 RS-232C(327) 및 인터페이스(Ethernet/ADSL/modem/PCS_Network)(328)를 통해 외부 서버 등에 전달한다.The CPU 321 performs operations for monitoring and control operation of the on-vehicle device 100 according to the received data. At this time, the operation is performed by using the programs and parameters recorded in the RAM 323a and the pylon 323b of the memory 323, and the result is RS-232C 327 and the interface (Ethernet / ADSL / modem / PCS_Network) 328. To external servers, etc.).
그리고, 제어부(320)에서 차량탑재장치(100)로의 데이터 전달을 보면, CPU(321)에서 데이터가 생성되어 출력되고, 매체접근제어 MAC(322)의 Tx(322a)에서 상기 데이터를 ITS 액티브 근거리 무선통신 프로토콜에 적합하게 통신 프레임을 형성하여 출력한다.When the controller 320 transmits the data to the vehicle-mounted device 100, the data is generated and output from the CPU 321, and the data is transmitted from the Tx 322a of the medium access control MAC 322 to the ITS active near field. A communication frame is formed and output in accordance with a wireless communication protocol.
상기 통신 프레임은 고주파부(310)의 ASK 모뎀(313)에 직접 입력되며, ASK 모뎀(313)은 상기 통신 프레임 데이터를 ASK 변조하여 무선 변환부(312)로 전달하고, 무선 변환부(312)는 업 컨버터에서 ASK 변조된 무선 신호를 정해진 무선 신호로 변환해 주어 안테나(311)를 통해 송신주파수로 차량탑재장치(100)로 방사한다.The communication frame is directly input to the ASK modem 313 of the high frequency unit 310, the ASK modem 313 ASK-modulated the communication frame data to the wireless converter 312, the wireless converter 312 In the up-converter converts the ASK-modulated radio signal into a predetermined radio signal and radiates to the vehicle mounting apparatus 100 at a transmission frequency through the antenna 311.
그리고, 상기 고주파부(310)와 제어부(320)는 하나의 전원 공급부(315)로부터 전원을 공급받아서 동작하게 되며, 케이스 내부에 설치되는 방열 패드(340)가 상기 내부 구성품들로붙터 발생되는 열을 측면 케이스를 통해 효과적으로 방열한다.In addition, the high frequency unit 310 and the control unit 320 are operated by receiving power from one power supply unit 315, and the heat generated by the heat radiation pad 340 installed inside the case is glued to the internal components. It effectively dissipates through the side case.
이와 같이 고주파부(310)는 차량에 탑재된 차량탑재장치(100)와 주파수를 송수신하고, 커넥터를 통해 제어부(320)와 통신하여, 제어부(320)에서 상기 차량탑재장치(100)와 통신하고, 일체화하여 기존에 상호 통신하기 위해 마련된 RS422를 제거할 수 있다. 또한 안테나(311)이 구조를 기판(PCB)를 이용한 패치 안테나로 할 수 있다.As described above, the high frequency unit 310 transmits and receives a frequency with the vehicle mounting apparatus 100 mounted on the vehicle, communicates with the control unit 320 through a connector, and communicates with the vehicle mounting device 100 at the control unit 320. For example, RS422 can be removed to integrate with each other. In addition, the antenna 311 can have a structure as a patch antenna using a substrate (PCB).
또한, 상기 노변기지국(300)은 TDMA/FDD 또는 TDMA/TDD 방식의 다중접속 프로토콜을 이용하여 하나이 주파수로 최대 8개의 차량탑재장치(100)와 동시에 통신할 수 있다.In addition, the roadside base station 300 may simultaneously communicate with up to eight vehicle-mounted devices 100 at one frequency using a multiple access protocol of TDMA / FDD or TDMA / TDD.
상기 TDMA 방식은 하나의 주파수를 여러 개의 타임 슬롯으로 분할하여 타임 슬롯당 하나의 채널로 할당하여 사용할 수 잇는 다중접속기법이다.The TDMA scheme is a multiple access technique that can be used by dividing one frequency into several time slots and assigning one channel per time slot.
상기 TDD(time division duplex) 방식은 하나의 주파수를 이용하여 시간축 상에서 송신 및 수신이 가능하도록 함으로써 양방향 통신을 할 수 있도록 하는 기술이다.The time division duplex (TDD) scheme is a technology that enables bidirectional communication by enabling transmission and reception on a time axis using one frequency.
상기 FDD 방식은 노변기지국과 차량탑재장치가 양방향 통신을 할 때 서로 다른 주파수를 사용하여 송신 채널 및 수신 채널을 정해놓고 지정된 타임 슬롯을 사용하여 통신하는 방식이다.In the FDD scheme, when a roadside base station and a vehicle-mounted device communicate in both directions, a transmission channel and a reception channel are determined using different frequencies, and then communication is performed using a designated time slot.
DSRC를 이용한 시스템에서 사용하는 TDMA/TDD 방식과 TDMA/FDD 방식의 프레임 구조는 도 4와 같다.The frame structure of the TDMA / TDD scheme and the TDMA / FDD scheme used in the system using the DSRC is shown in FIG.
도 4는 도 2의 ETC 결제 시스템에 구성되는 노변기지국에서 사용하는 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating a frame structure used in a roadside base station configured in the ETC payment system of FIG. 2.
도 4를 참조하면, TDMA/FDD 방식의 프레임 구조는 도 3(b)의 예시도에 도시한 바와 같이, FCMS(frame control message slot), ACTS(activation slot) 및 MDS(message data slot)를 구비하여 이러한 프레임 구조를 사용하여 통신정보 방송, 채널 요구, 채널 할당, 데이터 전송 및 수신 정보 확인(ACK)메시지를 전송하는 과정을 도시한 것이다.Referring to FIG. 4, the frame structure of the TDMA / FDD scheme includes a frame control message slot (FCMS), an activation slot (ACTS), and a message data slot (MDS), as shown in the exemplary diagram of FIG. 3 (b). The process of transmitting a communication information broadcast, channel request, channel assignment, data transmission, and reception information acknowledgment (ACK) message using the frame structure is illustrated.
이 과정을 간략히 설명하면, 노변기지국(300)에서 FCMS 타임 슬롯을 사용하여 통신채널 사용에 관한 정보를 여러 차량탑재장치를 위해 방송하면, 상기 방송을 수신한 차량탑재장치(100)에서 채널 할당을 받기 위하여 상기 노변기지국(300)으로 채널 할당을 요구하고 이후, 상기 채널 요청에 대하여 노변기지국(300)에서 사용 가능한 채널인 타임슬롯을 선정하여 차량탑재장치(100)로 통보하고, 이에 대하여 차량탑재장치(100)가 노변기지국(300)에서 정해준 타임 슬롯으로 데이터를 전송하며 이후, 차량탑재장치(100)에서 노변기지국(300)으로 전송한 데이터에 대하여 수신확인(ACK or NACK)을 수행하게 된다.Briefly describing this process, when the roadside base station 300 broadcasts the information on the communication channel using the FCMS time slot for various vehicle-mounted devices, the vehicle-mounted device 100 receiving the broadcast allocates the channel. In order to receive a request for channel allocation to the roadside base station 300, and then select a time slot that is a channel available to the roadside base station 300 in response to the channel request to the vehicle on-board device 100, and the vehicle on this The device 100 transmits data in the time slot determined by the roadside base station 300, and then performs an acknowledgment (ACK or NACK) on the data transmitted from the vehicle-mounted device 100 to the roadside base station 300. .
상기와 같이 구성된 시스템에서 차량이 톨게이트에 진입하면, 통행요금을 자동으로 계산하여 로컬서버에서 전자화폐로 통행요금을 지불하도록 하는 것이다.In the system configured as described above, when the vehicle enters the toll gate, the toll is calculated automatically so that the toll is paid by the local currency in electronic money.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제방법의 동작순서를 나타낸 메시지 흐름도이다.5 is a message flow diagram illustrating an operation procedure of an ETC payment method using electronic money according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 차량이 톨게이트에 진입하여 차량탑재장치(100)가 통신영역에 진입하면(S101), 톨게이트에 설치된 차종분류기(200)에서 상기 차량의 높이, 넓이, 길이 등을 스캔하여(S102), 차종정보를 ETC 시스템(400)에 전송하고(S103), 노변기지국(300)은 통신영역에 진입한 차량탑재장치(100)로 차량정보를 요구하는 메시지를 전송한다(S104).Referring to FIG. 5, when the vehicle enters the toll gate and the vehicle mounting apparatus 100 enters the communication area (S101), the vehicle classifier 200 installed in the toll gate scans the height, width, length, etc. of the vehicle ( S102), the vehicle model information is transmitted to the ETC system 400 (S103), and the roadside base station 300 transmits a message requesting the vehicle information to the vehicle mounting apparatus 100 entering the communication area (S104).
상기 차량정보 요구에 따라, 차량탑재장치(100)에서 차량정보를 노변기지국(300)으로 전송하면(S105), 노변기지국(300)은 이를 ETC 시스템(400)으로 전달한다(S106).In response to the vehicle information request, when the vehicle mounting apparatus 100 transmits the vehicle information to the roadside base station 300 (S105), the roadside base station 300 transmits it to the ETC system 400 (S106).
상기 ETC 시스템(400)에서는 수신한 차량정보에 포함된 차종정보와, 차종분류기(200)에서 전송한 차종정보를 비교하여 일치하는가를 확인하고(S107), 일치하지 않으면 오류가 났음으로 판단하고, 이를 차량탑재장치(100)에 알린 후, 요금이 정산되지 않게 되므로 범칙금을 부과하게 된다(S107).The ETC system 400 compares the vehicle model information included in the received vehicle information and the vehicle model information transmitted from the vehicle classifier 200 to check whether they match (S107), and if it does not match, determines that an error has occurred. After notifying the vehicle-mounted device 100, the fee is not settled, so a penalty is imposed (S107).
또한, 차종정보가 일치하면, 차종에 따른 통행요금을 계산하여(S108), 통신망(500)을 통해 연결된 로컬서버(600)로 차량정보와 요금정보를 전송하여 결제를 요구하게 된다(S109).In addition, when the vehicle model information is matched, the toll according to the vehicle model is calculated (S108), and the vehicle information and the fare information are transmitted to the local server 600 connected through the communication network 500 to request payment (S109).
상기 로컬서버(600)에서는 수신된 차량정보를 이용하여 데이터베이스(610)에 저장된 가입자 정보를 검색하여(S110), 차량정보와 일치하는 가입자 정보를 로딩 하게 된다.The local server 600 searches for subscriber information stored in the database 610 using the received vehicle information (S110), and loads subscriber information that matches the vehicle information.
이때, 상기 차량정보를 이용하여 가입자정보를 검색하는 방법에는 차량정보에 포함된 차량번호를 이용하거나, 차량탑재장치의 고유 식별번호 정보 등을 이용하여 가입자 정보를 검색할 수 있도록 하는 것이다.In this case, in the method of searching for subscriber information using the vehicle information, the subscriber information may be searched by using the vehicle number included in the vehicle information or by using unique identification number information of the on-vehicle device.
상기 로컬서버(600)의 데이터베이스(610)에는 표 1과 같은 정보가 저장될 수 있다.Information shown in Table 1 may be stored in the database 610 of the local server 600.
상기와 같이, 가입자 정보를 찾아내면, 가입자정보에서 결제정보를 이용하여 전자화폐로 통행요금을 결제하도록 하고(S111), 그 결과를 차량탑재장치(100)로 알리게 된다(S112).As described above, when the subscriber information is found, the toll payment is made by electronic money using the payment information in the subscriber information (S111), and the result is notified to the vehicle mounting apparatus 100 (S112).
상기 전자화폐로 통행요금을 결제하는 과정을 좀더 자세히 설명하면 도 4와 같다.Referring to the process of payment of tolls in the electronic money in more detail as shown in FIG.
도 6은 도 5의 전자화폐결제과정을 나타낸 플로우 차트이다.6 is a flowchart illustrating the electronic money settlement process of FIG. 5.
도 6을 참조하면, 로컬서버(600)에서 ETC 시스템(400)으로부터 차량정보와 요금정보를 수신하면(S201), 차량정보를 이용하여 가입자 정보를 검색한다(S202).Referring to FIG. 6, when the local server 600 receives the vehicle information and the fare information from the ETC system 400 (S201), the subscriber information is retrieved using the vehicle information (S202).
이때, 가입자 정보를 검색하는 것은, 상기에서 설명한 바와 같이, 차량정보에 포함된 차량번호 또는 고유식별번호 등을 이용하여 일치하는 가입자정보를 찾는것이다.At this time, searching for the subscriber information is to find the matching subscriber information using the vehicle number or the unique identification number included in the vehicle information as described above.
이와 같은 가입자 정보 검색을 위하여 로컬서버(600)에서는 데이터 베이스(610)에 가입자의 정보와 차량정보를 모두 저장하여야 하며, 전자화폐결제 서비스를 신청한 가입자는 반드시 결제정보, 개인정보, 차량정보를 입력하도록 한다.In order to retrieve such subscriber information, the local server 600 must store both the subscriber's information and the vehicle information in the database 610, and the subscriber who applied for the electronic money payment service must use the payment information, the personal information, and the vehicle information. Enter it.
상기 가입자 정보를 검색한 후에는, 가입자 정보에 설정되어 있는 결제정보를 확인하여(S203), 신용카드결제인지, 충전된 전자화폐 결제인지를 판단한다.After retrieving the subscriber information, the payment information set in the subscriber information is checked (S203) to determine whether it is a credit card payment or a charged electronic money payment.
상기 판단결과, 신용카드 결제로 설정되어 있으면, 통행요금을 등록된 신용카드로 청구하고(S204), 신용카드에 청구할 통행요금 정보를 변경하여(S205), 데이터 베이스에 저장해 두는 것이다..As a result of the determination, if the credit card is settled, the toll is charged to the registered credit card (S204), the toll information to be charged to the credit card is changed (S205), and stored in the database.
즉, 이제까지 결제한 통행요금에 현재 청구되는 통행요금을 합산하여 신용카드에 청구하도록 하는 것으로, 결제와 함께 바로 신용카드사로 요금청구를 하는 것이 아니라, 상기와 같이, 신용카드에 청구할 통행요금 정보를 변경하여 계속 합산하다가, 일정기간이 경과하면 한꺼번에 청구하도록 한다(S206).That is, toll charges are credited to the credit card by adding the tolls currently charged to the tolls that have been paid so far. Instead of billing directly to the credit card company with the payment, the toll information to be charged to the credit card as described above. Change and continue to add, and after a certain period of time to claim all at once (S206).
상기 일정기간은 가입자가 임의로 지정이 가능하며 한달 또는 15일 단위 등으로 다양하게 설정할 수 있고, 지정된 기간이 되면 데이터베이스(610)에 저장된 신용카드사에 청구할 통행요금 정보를 이용하여 한번에 등록된 신용카드사로 요금을 청구하도록 하는 것이다.The predetermined period can be arbitrarily designated by the subscriber and can be set in various ways, such as one month or 15 days, and the credit card company registered at one time by using toll information to be charged to the credit card company stored in the database 610 when the designated period is reached. To charge a fee.
또한, 상기 결제정보를 확인한 결과, 미리 충전해둔 전자화폐를 이용한 결제를 설정해 놓은 경우는, 현재 남아있는 잔액을 확인하여 통행요금을 지불하는데 부족한가를 파악하고(S207), 통행요금을 충분히 지불할 수 있으면 전자화폐로 통행요금을 결제하고(S209), 전자화폐의 잔액정보를 결제한 통행요금만큼 감산하여 변경한다(S210).In addition, as a result of confirming the payment information, if the payment using the pre-charged electronic money is set, it is possible to check whether there is not enough to pay the toll by checking the remaining balance (S207), and can pay the toll sufficiently. If there is an electronic money, the toll is settled (S209), and the balance information of the electronic money is reduced by the amount of the toll settled and changed (S210).
상기 신용카드의 통행요금 정보와 마찬가지로, 전자화폐의 잔액정보 역시 실시간으로 데이터베이스(610)에 저장되어 통행요금 결제를 할 때 사용되며, 만약 상기 전자화폐의 잔액이 부족한 경우는 잔액부족이 오류메시지를 로컬서버(600)에서 차량탑재장치(100)로 전송하며, 제대로 통행요금 지불이 되지 않았으므로 범칙금이 부과 되도록 할 수 있다.Similar to the toll information of the credit card, the balance information of the electronic money is also stored in the database 610 in real time and used when paying the toll. If the balance of the electronic money is insufficient, the balance is insufficient error message. The local server 600 is transmitted to the vehicle-mounted device 100, and because the toll payment is not properly paid, the penalty may be imposed.
상기 전자화폐의 잔액은 언제든지 가입자가 충전할 수 있는데, 신용카드 또는 은행 계좌이체 등을 통하여 충전할 수 있다.The balance of the electronic money can be charged by the subscriber at any time, and can be charged through a credit card or bank account transfer.
따라서, 가입자는 통행요금을 충분히 지불한 만큼의 잔액이 유지되도록, 전자화폐 잔액을 관리하고, 상기와 같은 로컬서버(600)에서의 전자화폐 결제를 위해서는 서비스 신청시에 로컬서버와, 금융기관, ETC 시스템간의 상호 등록이 필요하다.Accordingly, the subscriber manages the electronic money balance so that the balance of the toll is sufficiently paid, and the local server, the financial institution, Mutual registration between ETC systems is required.
상기와 같이 전자화폐로 결제를 완료하고 나서는, 등록된 가입자의 이-메일 또는 이동통신 단말로 결제내용을 전송하여 가입자가 나중에 확인할 수 있도록 하는 서비스를 추가로 제공할 수 있다.After completing the payment in electronic money as described above, it is possible to additionally provide a service for transmitting the payment to the registered subscriber's e-mail or mobile terminal so that the subscriber can check later.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자화폐를 이용한 ETC 결제방법은, 차량탑재장치의 ETC 단말기에 스마트 카드를 삽입하고, 스마트 카드를 이용한 통행요금 지불방법이 차량탑재장치의 소형화에 한계를 가지게 하며, 스마트 카드 오류 등으로 인한 원치 않는 범칙금이 부과되는 문제를, 통신망을 통하여 미리 등록된 로컬서버에서 전자화폐로 통행요금을 결제할 수 있도록 함으로써 스마트 카드를 삽입할 필요가 없으므로 차량탑재장치가 보다 소형화될 수 있으며 스마트 카드 오류 등으로 인한 문제발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the ETC payment method using the electronic money according to the present invention, the smart card is inserted into the ETC terminal of the on-vehicle device, and the toll payment method using the smart card has a limitation in miniaturization of the on-vehicle device. In addition, it is possible to pay the toll charges by electronic money from a pre-registered local server through a communication network. It can be miniaturized and can prevent problems caused by smart card errors.
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