KR200330086Y1 - 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유료도로 진출입구에서 통행료를 지불하는데 이용되는 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드에 관한 것으로, 마이크로프로세서(50)의 포트(P0)에 접속되고, 카드인터페이스장치(40)와의 유선접속을 위해 카드본체(31)의 표면으로 노출된 접점(34)과, 마이크로프로세서(50)의 또 다른 포트(P1)에 접속되고, 유료도로 진출입구(82)에 설치된 카드판독기(90)와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선데이터 송수신부(57)와, 무선데이터 송수신부(40)에 접속되고 카드본체(31)에 매설된 루프안테나(36), 및 접점(34)과 무선데이터 송수신부(57)가 접속되어 있는 포트(P0)(P1)의 상태를 각각 검출함으로써 유선데이터 또는 무선데이터의 송수신을 주기적으로 감시하여 통신의 종류를 판별하여 그에 따라 간접송수신모드와 직접송수신모드로 전환하도록 제어하는 마이크로프로세서(50)로 구성된 것이다.

따라서 본 고안은 비접촉식과 접촉식을 겸할 수 있는 스마트카드를 이용하여 진출입구의 진출입시에 하이패스 또는 터치패스방식으로 통행료를 지불할 수 있고, 지불방식 또한 혼용할 수 있기 때문에 이용이 편리하고, 도로소통에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드{Smart card for toll collection system}

본 고안은 유료도로 진출입구에서 통행료를 지불하는데 이용되는 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접촉식과 비접촉식을 겸할 수 있는 스마트카드를 이용하여 진출입구의 진출입시에 하이패스 또는 터치패스방식으로 통행료를 지불할 수 있도록 함으로써 이용이 편리하고 도로소통에 도움을 줄 수 있도록 한 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드에 관한 것이다.

일반적으로 유료도로 진출입구에는 유료도로 통행료를 정산할 수 있는 요금정산소가 설치되어 있으며, 그 유료도로 통행료 정산방식에는 일정 금액을 정산하는 개방식(정액제)과 유료도로 입구정보를 바탕으로 해서 변동금액을 정산하는 폐쇄식(종량제)으로 대별된다.

그러나, 폐쇄식은 운전자가 유료도로 진입구에서 입구정보카드를 뽑아 소지하고 있다가 유료도로 진출구를 나가기 전에 소지하고 있던 입구정보카드를 정산원에게 제시하면 현금이나 유료도로 선불카드, 신용카드 등을 이용해서 요금을 결제할 수 있도록 된 시스템인데, 유료도로 진출입구 통과시마다 매번 입구정보카드를 뽑아서 소지하여야 하는 불편함이 있었으며, 입구정보카드를 뽑기 위해 유료도로 진입구에서 잠시 정차하여야 되므로 차량의 원활한 소통에 지장을 주게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 현금으로 통행료를 정산하는 시스템은 정산원이 요금정산소에 항상 상주하여야 되기 때문에 인건비의 부담이 클 뿐만 아니라 요금정산을 위해 통과하는 차량이 잠시 정차해야 되므로 도로소통에 큰 장애가 되는 폐단이 있었다.

그래서, 유료도로 통행료 정산을 관할기관(예; 한국도로공사)에서 발행하는 유료도로 선불카드 또는 신용카드와 같은 후불카드의 이용을 확대하는 것이 대안으로 제시되고 있으나 유료도로 선불카드나 신용카드는 대부분 마그네틱카드로 되어 있기 때문에 복제의 위험이 있었으며, 접촉식이기 때문에 잠시 정차한 상태에서 정산원에게 카드를 제공한 다음 다시 되돌려 받는 복잡한 과정이 필요하므로 시간을 지연시키는 문제점이 있었고, 정차하지 않고 통과하면서 통행료를 지불하는 하이패스 방식의 무인정산시스템이 적용된 유료도로 진출입구에서는 호환이 불가능하다는 문제점이 있었다.

또한, 종래 유료도로 통행료 정산에 이용되는 각종 카드는 접촉식카드와 비접촉식카드로 구별되어 양쪽을 겸할 수 없도록 구성되어 있었기 때문에 유료도로 진출입구의 통행료 정산시스템이 하이패스방식 또는 터치패스방식 중 하나로 통일되어야 하는 문제점이 있었고, 그렇지 않으면 운전자가 두 종류의 카드를 모두 소지하여야 되는 불편함이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 하나의 카드로 접촉식과 비접촉식을 모두 겸할 수 있도록 함으로써 하이패스방식 또는 터치패스방식에 모두 적용할 수 있는 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 마이크로프로세서의 포트에 접속되고, 카드인터페이스장치와의 유선접속을 위해 카드본체의 표면으로 노출되도록 설치된 접점과, 마이크로프로세서의 또 다른 포트에 접속되고, 유료도로 진출입구에 설치된 카드판독기와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선데이터 송수신부와, 무선데이터 송수신부에 접속되고 카드본체에 매설된 루프안테나 및 접점과 무선데이터 송수신부가 접속되어 있는 포트의 상태를 각각 검출함으로써 유선데이터 또는 무선데이터의 송수신을 주기적으로 감시하여 통신의 종류를 판별하고, 유선 데이터 송수신이 검출되면 데이터를 간접 송수신하는 모드로 전환하며, 무선 데이터 송수신이 검출되면 데이터를 직접 송수신하는 모드로 전환하도록 제어하는 마이크로프로세서로 구성하여 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드가 제공된다.

도 1은 본 고안에 따른 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드의 내부 구성을 보인 도면

도 2는 본 고안에 따른 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드의 구성을 보인 블록구성도

도 3a는 본 고안에 따른 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드를 이용해서 유료도로 진출입구 진입구의 하이패스를 이용하는 것을 보인 도면

도 3b는 본 고안에 따른 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드를 이용해서 유료도로 진출구를 터치패스하는 것을 보인 도면

도 4는 본 고안에 따른 스마트카드와 무선정산기 간의 데이터통신을 무선으로 중계하는 카드인터페이스장치의 구성을 개략적으로 보인 블록구성도

도 5는 본 고안에 따른 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드의 동작을 설명하기 위한 플로차트

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

30 : 스마트카드31 : 카드본체

34 : 접점36 : 루프안테나

40 : 카드인터페이스장치50 : 마이크로프로세서

52 : 프로그램 메모리54 : 데이터 메모리

56 : 플래시 메모리57 : 무선데이터 송수신부

70 : 무선정산기80,82 : 유료도로 진,출입구

90 : 카드판독기P0,P1 : 포트

이하 본 고안에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이 마이크로프로세서(50)의 포트(P0)에 접속되고, 카드인터페이스장치(40)와의 유선접속을 위해 카드본체(31)의 표면으로 노출되도록 설치된 접점(34)과, 마이크로프로세서(50)의 또 다른 포트(P1)에 접속되고, 유료도로 진출입구(82)에 설치된 카드판독기(90)와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선데이터 송수신부(57)와, 무선데이터 송수신부(40)에 접속되고 카드본체(31)에 매설된 루프안테나(36) 및 접점(34)과 무선데이터 송수신부(57)가 접속되어 있는 포트(P0)(P1)의 상태를 각각 검출함으로써 유선데이터 또는 무선데이터의 송수신을 주기적으로 감시하여 통신의 종류를 판별하고, 유선 데이터 송수신이 검출되면 데이터를 간접 송수신하는 모드로 전환하며, 무선 데이터 송수신이 검출되면 데이터를 직접 송수신하는 모드로 전환하도록 제어하는 마이크로프로세서(50)로 구성하였다.

여기서 마이크로프로세서(50)에는 카드운영프로그램이 수록된 프로그램 메모리(52)와, 데이터를 임시로 저장하기 위한 데이터 메모리(54)와, 유료도로 입구정보(진출입구 코드), 잔액정보와 고객정보, 카드정보를 수록하여 두기 위한 플래시 메모리(56)가 접속되어 있으며, 이들은 하나의 칩에 집적된 원칩콘트롤러(32)로 구성되며 또, 스마트카드(30)의 카드본체(31)에 매설된다.

즉, 스마트카드(30)의 카드본체(31) 내부에는 원칩콘트롤러(32), 루프안테나(36), 이들을 잇는 전선 등이 매설되고, 접점(34)은 카드본체(31)의 표면으로 노출되며, 원칩콘트롤러(32)는 카드본체(31)의 밑에 위치하여 서로 적층된다.

또, 스마트카드(30)는 차량(60)에 설치되는 외부의 카드인터페이스장치(40)를 통해 유료도로 진출입구(80)의 무선정산기(70)와 데이터를 간접적으로 송수신하거나 유료도로 진출입구(82)의 카드판독기(90)에 근접된 상태에서 이 카드판독기(90)와 직접 데이터를 주고받을 수도 있다.

한편, 첨부도면 도4에 도시된 바와 같이 카드인터페이스장치(40)는 스마트카드(30)에 수록된 데이터를 읽어오거나 데이터를 기록하기 위한 카드리더(42)와, 이 스마트카드(30)의 삽입을 검출하여 데이터 읽기/쓰기를 제어하며, 유료도로 진출입구(80)에 설치된 무선정산기(70)와의 무선통신을 제어하는 제어부(44)와, 스마트카드(30)에 수록된 잔액정보 및 ID코드, 인증코드, 차량정보, 입구정보(진출입구코드) 등의 데이터를 유료도로 진출입구(80)에 설치된 무선정산기(70)와 무선으로 송수신하기 위한 무선데이터송수신모듈(46)과, 안테나(48)로 구성된다.

즉, 카드인터페이스장치(40)는 차량(60)에 항상 설치되며, 운전자가 이 카드인터페이스장치(40)에 스마트카드(30)를 삽입한 상태에서 유료도로 진출입구(80)를 그대로 통과하게 되면, 그 유료도로 진출입구(80)에 설치된 무선정산기(70)와 차량(60)에 설치된 카드인터페이스장치(40)가 상호 무선통신을 하면서 무선으로 통행료가 지불된다.

도면중 미설명 부호 58은 마이크로프로세서(50)에 기준클럭을 인가하기 위한 오실레이터, 크리스털, 레조네이터와 같은 클럭발생부를 나타낸 것이다.

이하 본 고안에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도3a에 도시된 바와 같이 차량(60)에 카드인터페이스장치(40)를 설치한 운전자가 그 카드인터페이스장치(40)에 스마트카드(30)를 삽입하게 되면, 스마트카드(30)에 내장된 마이크로프로세서(50)는 도2 및 도5에 도시된 바와 같이 데이터(예, 입구정보, 잔액정보, 카드정보, ID코드, 차량정보 등)를 직접 송수신할 수 없는 상태인 데이터간접송수신모드로 전환하여 카드인터페이스장치(40)에 내장된 무선데이터송수신모듈(46) 및 주변 무선장비와의 혼선을 방지하게 된다.

즉, 도5의 단계 S10에서 스마트카드(30)에 내장된 마이크로프로세서(50)는 접점(34)과 무선데이터송수신부(57)로부터 각각 입력되는 유선 또는 무선데이터를 자신의 포트(P0)(P1) 상태로써 검출하게 되는데, 스마트카드(30)가 카드인터페이스장치(40)에 삽입된 상태에서는 단계 S12에서 접점(34)의 통신포트인 포트인 "P0"이 하이레벨에서 로우레벨의 전위로 떨어지거나 로우레벨에서 하이레벨의 전위로 상승하여 포트상태에 변화가 있게 되며, 이때 마이크로프로세서(50)는 단계 S14에서 스마트카드(30)와 무선정산기(70)가 카드인터페이스장치(40)를 통해 간접적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 간접 송수신모드로 전환하게 된다.

이와 같이 차량(60)에 설치된 카드인터페이스장치(40)에 스마트카드(30)를 삽입한 상태에서 도3a에 도시된 바와 같이 차량(60)을 정차시키지 않고 유료도로 진출입구(80)를 하이패스방식으로 통과하게 되면, 스마트카드(30)에 내장된 마이크로프로세서(50)는 차량(60)이 도5의 단계 S20에서 유료도로 진출입구(80)를 진입하는 것으로 인식하여 차량(60)에 설치되어 있던 카드인터페이스장치(40)가 무선정산기(70)의 통신유효영역에 이를 때 서로 간에 무선데이터 통신이 이루어지면서 스마트카드(30)는 카드인터페이스장치(40)를 통해 무선정산기(70)와 간접적으로 데이터를 주고받게 되며, 단계 S22에서 무선정산기(70)로부터 유료도로로 처음 진입한 유료도로 진출입구(80)의 입구정보(진출입구 코드)를 수신한 다음 다시 단계 S24에서 수신한 입구정보를 스마트카드(30)에 내장된 플래시메모리(56)에 저장하게 된다.

이후, 첨부도면 도3b에 도시된 바와 같이 유료도로를 이용한 차량(60)이 빠져나가기 위한 유료도로 진출입구(82)에 스마트카드(30)와 직접적인 데이터 송수신이 가능한 카드판독기(90)만 설치된 경우에는 운전자가 카드인터페이스장치(40)로부터 스마트카드(30)를 분리한 다음 차량(60)을 유료도로 진출입구(82)에 잠시 정차시키고 스마트카드(30)를 카드판독기(90)에 근접시켜야만 통행료 결제가 가능하게 된다.

즉, 도5의 단계 S10에서 스마트카드(30)에 내장된 마이크로프로세서(50)는 접점(34)과 무선데이터송수신부(57)로부터 각각 입력되는 유선 또는 무선데이터를 자신의 포트(P0)(P1) 상태로써 검출하게 되는데, 스마트카드(30)가 카드인터페이스장치(40)로부터 분리된 상태에서는 단계 S16에서 무선데이터송수신부(57)의 통신포트인 포트인 "P1"이 하이레벨에서 로우레벨의 전위로 떨어지거나 로우레벨에서 하이레벨의 전위로 상승하여 포트상태에 변화가 있게 되며, 이때 마이크로프로세서(50)는 단계 S18에서 스마트카드(30)가 카드인터페이스장치(40)를 거치지 않고 카드판독기(90)와 직접 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 직접 송수신모드로 전환하게 된다.

그 후 마이크로프로세서(50)는 도5의 단계 S26에서 프래시메모리(56)에 입구정보가 저장되어 있으면서 또 다른 진출입구 코드가 수신되면 진출입구 진출로 인식하여 도5의 단계 S28에서 플래시메모리(56)에 저장되어 있던 입구정보(진출입구 코드)를 반환한 다음 기타 잔액정보, 카드정보, ID코드, 차량정보 등을 직접 전송한 후 단계 S29에서 통행료 요금이 정산되어 단계 S30에서 플래시메모리(56)에 저장되어 있던 입구정보를 소멸시킨다.

이와 같이 차량(60)에 설치된 카드인터페이스장치(40)로부터 스마트카드(30)가 분리된 상태에서는 도3b에 도시된 바와 같이 차량(60)이 유료도로 진출입구(82)에 잠시 정차한 상태에서 터치패스방식으로 통행료를 지불하게 되며, 이때 스마트카드(30)를 카드판독기(90)에 근접시키게 되면, 스마트카드(30)와 카드판독기(90) 간에 무선데이터 통신이 이루어지면서 스마트카드(30)로부터 카드판독기(90)로 통행료 결제정보 또는 입구정보를 송출할 수 있게 된다.

예를 들어서, 도3a에 도시된 바와 같이 차량(60)이 유료도로 진입시에 진출입구(80)에 정차하지 않고 그대로 통과하면서 하이패스방식으로 입구정보를 입력받은 다음 도3b에 도시된 바와 같이 유료도로 진출시에 진출입구(82)에 잠시 정차한 상태에서 스마트카드(30)를 카드판독기(90)에 직접 근접시켜 통행료를 지불할 수 있으며, 그 반대로 유료도로 진출입구 진입을 터치패스방식으로 한 다음 진출을 하이패스방식으로 할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 유료도로 진출입구 진입과 진출시에 하이패스방식과 터치패스방식을 혼용하도록 구성되어 있기 때문에 무정차 통과를 통해 차량소통이 더 빠르게 되는 효과가 있으며, 하나의 스마트카드를 이용해서 접촉식과 비접촉식을 겸할 수 있도록 구성되어 있으므로 이용과 휴대가 간편하고, 카드인터페이스장치와 접촉식에 의해 데이터를 유선으로 주고받을 때는 스마트카드를 간접송수신모드로 전환하여 무선 데이터통신에서의 오류나 혼선을 방지할 수 있는 효과도 있다.

Claims (1)

1. 카드운영프로그램이 수록된 프로그램 메모리(52)와, 데이터를 임시로 저장하기 위한 데이터 메모리(54)와, 잔액정보와 고객정보, 카드정보를 수록하여 두기 위한 플래시 메모리(56)가 내장되어 있으며, 차량에 설치되는 외부의 카드인터페이스장치(40)를 통해 유료도로 진출입구(80)의 무선정산기(70)와 데이터를 무선으로 송수신하도록 구성된 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드에 있어서,

   하기의 마이크로프로세서(50)의 포트(P0)에 접속되고, 상기 카드인터페이스장치(40)와의 유선접속을 위해 카드본체(31)의 표면으로 노출되도록 설치된 접점(34)과;

   하기 마이크로프로세서(50)의 또 다른 포트(P1)에 접속되고, 유료도로 진출입구(82)에 설치된 카드판독기(90)와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선데이터 송수신부(57)와;

   상기 무선데이터 송수신부(40)에 접속되고 카드본체(31)에 매설된 루프안테나(36) 및 상기 접점(34)과 무선데이터 송수신부(57)가 접속되어 있는 포트(P0)(P1)의 상태를 각각 검출함으로써 유선데이터 또는 무선데이터의 송수신을 주기적으로 감시하여 통신의 종류를 판별하고, 유선 데이터 송수신이 검출되면 데이터를 간접 송수신하는 모드로 전환하며, 무선 데이터 송수신이 검출되면 데이터를 직접 송수신하는 모드로 전환하도록 제어하는 마이크로프로세서(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 유료도로 통행료 정산시스템용 스마트카드.