WO2009110758A2 - Etcs 단말기의 통신영역 제한 장치 - Google Patents

Etcs 단말기의 통신영역 제한 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2009110758A2
WO2009110758A2 PCT/KR2009/001102 KR2009001102W WO2009110758A2 WO 2009110758 A2 WO2009110758 A2 WO 2009110758A2 KR 2009001102 W KR2009001102 W KR 2009001102W WO 2009110758 A2 WO2009110758 A2 WO 2009110758A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
obu
rssi
etcs
ask
control block
Prior art date
Application number
PCT/KR2009/001102
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2009110758A3 (ko
Inventor
민선기
김범진
임규현
Original Assignee
(주)에프씨아이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에프씨아이 filed Critical (주)에프씨아이
Priority to JP2010549576A priority Critical patent/JP5279849B2/ja
Priority to CN200980107658XA priority patent/CN101965590B/zh
Publication of WO2009110758A2 publication Critical patent/WO2009110758A2/ko
Publication of WO2009110758A3 publication Critical patent/WO2009110758A3/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station

Definitions

  • the present invention relates to a communication area limiting apparatus of an ETCS terminal, and more particularly, to an ETCS terminal for increasing the communication success rate in the communication area of the ETCS terminal by precisely adjusting the reception performance of the ETCS terminal.
  • the Electric Toll Collection System is referred to as a high pass system, which is an uninterrupted toll collection system using a 5.8 GHZ wireless communication system, which reduces traffic, improves environmental pollution, and computerizes traffic systems. It is a basic configuration system that implements an Intelligent Transport System (ITS) that can achieve the effect.
  • ITS Intelligent Transport System
  • the ETCS communication system uses an amplitude shift keying (ASK) method of the 5.8GHZ band, and there are two types of passive type and active type, and the active type has the advantage of easy implementation of ITS as well as ETCS. .
  • ASK amplitude shift keying
  • ECS electronic toll collection system
  • an electric toll collection system includes an onboard unit (OBU) 110, a first vehicle detector 120, a second vehicle detector 125, A first roadside device (RSU1) 130 and a second roadside device (RSU2) 135 are provided.
  • OBU onboard unit
  • RSU1 first roadside device
  • RSU2 second roadside device
  • the OBU 110 is a terminal mounted in a vehicle and transmits or receives a radio frequency (RF) with the RSUs 130 and 135 which are terminals installed on a roadside.
  • the vehicle detectors 120 and 125 are merely devices for recognizing a vehicle type and are not related to RF (Radio Frequency) transmission or reception.
  • the OBU 110 collects tolls while sequentially passing through the first vehicle detector 120, the second vehicle detector 125, the first roadside device RSU1 130, and the second roadside device RSU2 135. Perform the necessary procedures.
  • the section indicated by the arrow in FIG. 1 represents the communication area 150, which means a section that can be transmitted or received between the OBU 110 and the RSUs 130 and 135, and is optimized in consideration of road conditions. This item does not change after installing ETCS on the roadside.
  • the communication area 150 is strictly limited to be a certain distance to minimize the malfunction of the ETCS, but according to the needs of the user through the transmission power (power) adjustment of the RSU (130, 135) and the antenna ease of adjustment desired 150 may be formed.
  • the communication area 150 should not exceed the position of the first vehicle detector 120, and for example, an area other than the communication area 150, for example, the OBU 110 and the RSU before the first vehicle detector 120. If transmission or reception occurs between 130 and 135, it is treated as a malfunction. That is, only the case where transmission or reception between the OBU 110 and the RSUs 130 and 135 is performed in the communication area 150 is processed as a normal operation.
  • the performance of the OBU 110 must be excellent, and as the transmission and reception performance of the OBU 110 decreases with respect to the determined communication area 150, the possibility of malfunction of the ETCS is reduced. It can be seen that increases.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a transmitter or a receiver for a conventional electronic billing system (ETCS).
  • ECS electronic billing system
  • the conventional ETCS includes an antenna 100, an RF transmitter, a receiver 200, a baseband transmitter, and a receiver 300.
  • the RF transmitter / receiver 200 includes an RF receiver 210, an RF transmitter 220, and an RF switch 230.
  • the RF receiver 210 includes a low noise amplifier 212, a down conversion mixer 214, a filter 216, and an ASK demodulator 218.
  • the low noise amplifier 212 amplifies the RF signal.
  • the down conversion mixer 214 down converts the amplified RF signal to an intermediate frequency (IF) signal.
  • the filter 216 filters noise of the down-converted signal.
  • the ASK Demodulator 218 demodulates the received signal by an Amplitude Shift Keying (ASK) method and outputs a digital signal to the baseband transmitting and receiving unit 300.
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • the RF transmitter 220 includes an up conversion mixer 222 and a power amplifier 224.
  • the up conversion mixer 222 up-converts the signal input from the baseband transmitting and receiving unit 300 into an RF signal, and the power amplifier 224 amplifies the RF signal into a signal having a desired output level.
  • VCO voltage controlled oscillator
  • PLL phase locked loop
  • FIG. 3 illustrates the communication success rate of the electronic toll collection system (ETCS) according to the performance of the on-vehicle device (OBU).
  • ECS electronic toll collection system
  • OBU on-vehicle device
  • 350 is the minimum communication success rate in the communication area 150
  • 310 is the communication success rate when the transmission and reception performance of the OBU 110 exceeds the standard
  • 330 is the OBU 110 Communication success rate when the transmission and reception performance is insufficient compared to the reference
  • 320 represents the communication success rate when the transmission and reception performance of the OBU 110 is optimized in accordance with the standard.
  • the 350 indicates that the communication success rate of the ETCS terminal is less than or equal to the minimum communication success rate, and the ETCS terminal is malfunctioned.
  • the 310 transmits and receives before a section other than the communication area, that is, the position of the vehicle detector 1 120.
  • the 330 is a case where the transmission and reception performance of the OBU 110 is insufficient compared to the reference.
  • a section 340 is also generated in which the communication success rate is sharply reduced within the communication area.
  • the OBU 110 passes the ETCS section at high speed, a probability of malfunction occurs is increased.
  • the 320 is stable even when the OBU 110 transmits and receives in a high speed passage since the transmission and reception performance of the OBU 110 does not deviate from the communication area 150 and there is no communication success rate reduction section in the communication area 150 unlike the case of 310. It can be maintained.
  • FIG. 4 illustrates an OBU transmitter output signal obtained by deteriorating a transmitter performance of a conventional OBU.
  • the left figure of FIG. 4 illustrates a general OBU transmitter output signal
  • the OBU 110 output signal is a signal modulated by an ASK method and output at a predetermined level or more.
  • the quality of the output signal is represented by a Modulation Index 412, which is defined as the difference between the Carrier component 410 and the amplitude variation component 414.
  • FIG. 4 shows the output signal of the OBU 110 transmitter obtained by degrading the transmitter performance of the OBU 110.
  • the amplitude of the amplitude shift component 424 is reduced while the carrier component 420 is maintained. It can be seen that the decrease.
  • Degrading the OBU 110 transmission performance in a manner of lowering the Modulation Index 422 of the OBU 110 transmission signal may degrade the reception performance of the receivers of the RSUs 130 and 135, and thus the OBU 110 and the RSU. It can be seen that it is possible to limit the communication area 150 between (130, 135).
  • the OBU 110 for the ETCS operates in a manner that a transmission is always performed when it is received.
  • the receiver of the OBU 110 since the performance of the receiver of the OBU 110 is not limited, the receiver of the OBU 110 may be recognized as a normal receiver even before entering the communication area 150, and there is a state in which the transmitter of the OBU 110 also outputs. Done. That is, the communication between the OBU 110 and the RSUs 130 and 135 is not only successful before the communication area, and generates an unnecessary operation state. As a result, the OBU 110 generates an ETCS in an area other than the communication area 150. In addition to generating noise that hinders performance, the OBU 110 has a problem of reducing the efficiency of reception and transmission switching when entering the communication area 150.
  • the present invention has been made in an effort to provide an apparatus for limiting a communication area of an ETCS terminal capable of precisely controlling the reception sensitivity of the ETCS terminal in a limited communication area.
  • the communication area limiting device of the ETCS terminal for achieving the above technical problem, in the electronic toll collection system (ETCS) of the vehicle-mounted device (OBU) equipped with an antenna, RF receiver, RF transmitter and baseband transmission, receiver Receiving the OBU comprising the Digital Control Block and the RSSI Control Block as a component to limit the reception performance of the OBU to the receiving end of the ASK Demodulator constituting one of the RF receivers so as to be transmitted or received only in a communication range of a certain range.
  • a communication area limiting device of an ETCS terminal further comprising a performance limiting device.
  • the communication area limiting device of the ETCS terminal for achieving the above technical problem, in the electronic toll collection system (ETCS) of the vehicle-mounted device (OBU) equipped with an antenna, RF receiver, RF transmitter and baseband transmission, receiver Receiving the OBU comprising the Digital Control Block and the RSSI Control Block as a component to limit the reception performance of the OBU to the receiving end of the ASK Demodulator constituting one of the RF receivers so as to be transmitted or received only in a communication range of a certain range.
  • a communication area limiting device of an ETCS terminal further comprising a performance limiting device.
  • ECS electronic toll collection system
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a transmitter or a receiver for a conventional electronic billing system (ETCS).
  • ECS electronic billing system
  • FIG. 3 illustrates the communication success rate of the electronic toll collection system (ETCS) according to the performance of the on-vehicle device (OBU).
  • ECS electronic toll collection system
  • OBU on-vehicle device
  • FIG. 4 illustrates an OBU transmitter output signal obtained by deteriorating a transmitter performance of a conventional OBU.
  • FIG. 5 illustrates a configuration of a communication area limiting apparatus of an ETCS terminal according to the present invention.
  • FIG. 6 is a graph illustrating RSSI in order to explain a method of controlling reception performance of an OBU according to the present invention.
  • FIG. 7 is a graph illustrating RSSI and demodulated ASK output signals according to reception performance control of the OBU of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a configuration of a communication area limiting apparatus of an ETCS terminal according to the present invention.
  • the communication area limiting apparatus of the present invention is an on-vehicle device equipped with an antenna 100, RF transmission, receiving unit 200, baseband transmission, receiving unit 300 and OBU terminal memory 400 Configure the OBU Electronic Toll Collection System (ETCS).
  • the RF transmitter and receiver 200 includes a conventional RF receiver 210, an RF transmitter 220, and an RF switch 230, in addition to a receiver performance limiter 240 of an on-vehicle device (OBU).
  • the reception performance limiter 240 serves as a configuration circuit corresponding to a feature of the present invention and restricts reception performance of an OBU, and includes a digital control block 242 and an RSSI control block 244.
  • the RSSI Control Block 244 is a circuit for generating a Received Signal Strength Indicator (RSSI) output signal proportional to the magnitude of the received signal, and is controlled by the Digital Control Block 242.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • the RSSI Control Block 244 may be adjusted by the Digital Control Block 242, and may adjust the output signal of the ASK Demodulator 218 according to the adjusted RSSI threshold or an optimal signal value of reference reception sensitivity.
  • the output signal is sent to the baseband transmitter and receiver 300.
  • the optimized digital control value of the RSSI threshold value or the reference reception sensitivity is stored in the OBU terminal memory 400.
  • each of the antenna 100, the RF transmission and reception unit 200, the baseband transmission and the reception unit 300 has already been described with reference to FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 6 is a graph illustrating RSSI in order to explain a method of controlling reception performance of an OBU according to the present invention.
  • reference numeral 610 denotes a reference reception sensitivity of an OBU, 611 an RSSI, 620 an RSSI threshold value (RSI), and 613 an RSSI slope.
  • the reference reception sensitivity 610 should have a very small variation in reception sensitivity when applied between individual OBUs.
  • the RSSI threshold 620 serves as a reference value for determining whether the magnitude of the received signal of the OBU is larger or smaller than the RSSI threshold 620 and is adjusted by the RSSI control block 244.
  • FIG. 7 is a graph illustrating RSSI and demodulated ASK output signals according to reception performance control of the OBU of the present invention.
  • reference numeral 610 denotes a reference reception sensitivity (Pref) of an OBU
  • 730 denotes an RSSI
  • 740 denotes a demodulated ASK output signal.
  • the RSSI 730 is generated by the RSSI Control Block 244. When the received signal is larger than the RSSI threshold value RSSIth1 corresponding to the reference reception sensitivity 610, the RSSI 730 becomes Logic Level High and the size of the received signal. If is less than the RSSI threshold value RSSIth1, the Logic Level Low becomes.
  • the output signal 740 outputs only when the received signal size of the OBU is larger than the RSSI threshold value RSSIth2 corresponding to the reference reception sensitivity 610, and the size of the received signal is greater than the RSSI threshold value RSSIth2. If it is small, no output signal is generated.
  • the communication area limiting apparatus of the present invention has been applied to the OBU, it can be applied to the RSU as necessary.
  • the communication area limiting device is implemented by applying to the RSU, the method applied to the OBU described with reference to FIGS. 5 to 7, that is, a method of limiting the communication area of the RSU by adjusting the RSSI slope 611 or RSSI threshold (RSSIth)
  • RSSIth RSSI threshold
  • the user adjusts the RSSI slope 611 and the RSSI threshold RSSIth2 by the RSSI Control Block 244 adjusted by the Digital Control Block 242 to bring the reception sensitivity of the OBU to a desired level. Since it can be precisely adjusted, transmission and reception between the OBU and the RSU can be realized only in the communication area 150.
  • the RSSI Control Block 244 does not generate a demodulated output signal at the receiver of the OBU for an input signal below the reference reception sensitivity 610 through the RSSI 630 function, and the reference reception sensitivity 610. In case of abnormality, it can be adjusted to generate the transmission output of the OBU.
  • the communication area limiting apparatus of the present invention is controlled by a digital control method, it is possible to implement an auto-calibration function during the production of the OBU, and to receive the RSSI threshold or the reference reception obtained by the experiment during the production of the OBU.
  • the digital control value optimized for the sensitivity is stored in the OBU terminal memory 400 so that it can be easily implemented.
  • the communication area limiting device may be implemented by applying to the RSU as well as the OBU, and in this case, may be implemented by applying the same method applied to the above-described OBU.
  • the Electric Toll Collection System is referred to as a high-pass system, which is an uninterrupted toll collection system using a wireless communication system of 5.8 GHZ, and the present invention relates to the application of such a system.
  • ITS Intelligent Transport System

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Finance (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

본 발명의 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치는 안테나, 안테나, RF 수신부, RF 송신부 및 Baseband 송, 수신부를 부착한 차량탑재장치(OBU)의 전자요금징수시스템(ETCS)에 있어서, 상기 RF 수신부의 일구성을 이루는 ASK Demodulator의 수신단에 상기 OBU의 수신 성능을 제한하여 일정한 범위의 통신영역에서만 송신 또는 수신이 되도록 작동하도록 Digital Control Block 및 RSSI Control Block을 구성요소로 하는 OBU의 수신 성능 제한장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치를 제공함으로써, 통신영역 이외의 영역에서 ETCS의 성능을 방해하는 노이즈를 발생시킴과 동시에 OBU의 통신영역 진입 시 수신, 송신 전환의 효율성을 떨어뜨리는 단점을 해결할 수 있는 기술적 장점이 있다.

Description

ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치
본 발명은 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ETCS 단말기의 수신 성능을 정밀하게 조정함으로써 ETCS 단말기의 통신영역 내에서 통신성공률을 높이기 위한 ETCS 단말기에 관한 것이다.
전자요금징수시스템(Electric Toll Collection System, 이하 ETCS)은 일명 하이패스 시스템이라 지칭되는데, 이는 5.8GHZ의 무선 통신 시스템을 이용한 무정차 요금징수 시스템으로서, 교통체증감소, 환경오염 개선, 교통시스템 전산화 등의 효과를 얻을 수 있는 지능형교통체계(Intelligent Transport System, 이하 ITS)를 구현하는 기본구성 시스템이다.
상기 ETCS 통신시스템은 5.8GHZ 대역의 진폭변이변조(Amplitude Shift Keying, 이하 ASK) 방식을 사용하며, 수동형 방식과 능동형 방식 2가지가 있는데, 특히 능동형 방식은 ETCS 뿐만 아니라 ITS 구현이 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 전자요금징수시스템(ETCS)의 일반적인 구성을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 전자요금징수시스템( Electric Toll Collection System, ETCS)은 차량탑재장치(On Board Unit, 이하 OBU)(110), 제1 차량감지기(120), 제2 차량감지기(125), 제1 노변장치(Road Side Equipment, 이하 RSU1)(130), 제2 노변장치(Road Side Equipment, 이하 RSU2)(135)로 구성된다.
상기 OBU(110)는 차량에 탑재된 단말기로서 노변에 설치된 단말기인 상기RSU(130,135)와 상호 RF(Radio Frequency) 송신 또는 수신을 한다. 상기 차량감지기(120, 125)는 단지 차종을 인식하기 위한 장치로서 RF(Radio Frequency) 송신 또는 수신과는 무관하다. 상기 OBU(110)는 제1 차량감지기(120), 제2 차량감지기(125), 제1 노변장치(RSU1)(130), 제2 노변장치(RSU2)(135)를 순차적으로 통행하면서 요금징수에 필요한 절차를 수행한다.
상기 도1에서 화살표로 표시된 구간은 상기 통신영역(150)을 나타내는 데, 이는 상기 OBU(110)와 상기 RSU(130,135) 간 송신 또는 수신할 수 있는 구간을 의미하며, 도로상황을 고려하여 최적화된 것으로, 노변에 ETCS 설치 후에는 변경되지 않는 항목이다.
상기 통신영역(150)은 ETCS의 오동작을 최소화하기 위해 일정한 거리의 구역이 되도록 엄격히 제한되지만, 사용자의 필요에 따라 상기 RSU(130,135)의 송신 출력(power) 조정 및 안테나 편이성 조정을 통해 원하는 통신영역(150)을 형성할 수 있다. 상기 통신영역(150)은 제1 차량감지기(120)의 위치를 넘지 않아야 하며, 상기 통신영역(150) 이외의 지역 이를테면, 상기 제1 차량감지기(120) 이전에 상기 OBU(110)와 상기 RSU(130,135) 간 송신 또는 수신이 이루어지면 오동작으로 처리된다. 즉 상기 OBU(110)와 상기 RSU(130,135) 간 송신 또는 수신이 상기 통신영역(150) 내에서 이루어지는 경우만을 정상적인 작동으로 처리한다. 따라서 ETCS의 상기 통신영역(150)을 준수하기 위해서는 상기 OBU(110)의 성능이 우수해야 하며, 상기 정해진 통신영역(150)에 대해서 OBU(110)의 송, 수신 성능이 떨어질수록 ETCS의 오동작 가능성은 높아짐을 알 수 있다.
도 2는 종래의 전자요금징수시스템(ETCS) 용 송신부 또는 수신부의 실시예를 구현한 것을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 종래의 ETCS는 안테나(100), RF 송, 수신부(200), Baseband 송, 수신부(300)로 구성된다.
상기 RF 송, 수신부(200)는 RF 수신부(210), RF 송신부(220), RF 스위치(230)로 구성된다. 상기 RF 수신부(210)는 Low Noise Amplifier(212), Down Conversion Mixer(214), Filter(216), ASK Demodulator(218)로 구성된다.
상기 Low Noise Amplifier(212)는 RF 신호를 증폭시킨다. 상기 Down Conversion Mixer(214)는 증폭된 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 Down Conversion 시킨다. 상기 Filter(216)는 Down Conversion된 신호의 잡음(noise)을 필터링한다. 상기 ASK Demodulator(218)는 수신된 신호를 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식으로 복조(Demodulation)하여 상기 Baseband 송, 수신부(300)에 디지털(Digital) 신호를 출력시킨다.
상기 RF 송신부(220)는 Up Conversion Mixer(222), Power Amplifier(224)로 구성된다. 상기 Up Conversion Mixer(222)는 상기 Baseband 송, 수신부(300)으로부터 입력된 신호를 RF신호로 Up Conversion 시키고, 상기 Power Amplifier(224)는 RF 신호를 원하는 출력 레벨(Level)의 신호로 증폭 시킨다.
상기 도2 에서 VCO(Voltage Controlled Oscillator), PLL(Phase Locked Loop)의 도시는 생략하였다.
도 3은 차량탑재장치(OBU)의 성능에 따른 전자요금징수시스템(ETCS)의 통신성공률을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3 및 도1을 참조하면, 350은 통신영역(150) 내에서 최소통신 성공률, 310은 OBU(110)의 송,수신 성능이 기준을 초과한 경우의 통신성공률, 330은 OBU(110)의 송, 수신 성능이 기준에 비해 부족한 경우의 통신성공률, 320은 OBU(110)의 송, 수신 성능이 기준에 부합되어 최적화된 경우의 통신성공률을 나타낸다.
상기 350은 ETCS 단말기의 통신성공률이 최소 통신성공률 이하일 경우로서, ETCS 단말기는 오동작(Fail) 처리 된다. 상기 310은 OBU(110)의 송, 수신 성능이 기준을 초과할 정도로 우수할 경우, 통신영역 이외의 구간, 즉 차량감지기1(120)의 위치 이전에 송, 수신을 하게 된다.
상기 330는 OBU(110)의 송, 수신 성능이 기준에 비해 부족한 경우로서, 이 경우에 통신영역을 벗어나지는 않지만 통신영역 내에서 통신성공률이 급격히 저하되는 구간(340)이 또한 발생하게 된다. 이럴 경우, OBU(110)가 고속으로 ETCS 구간 통과 시 오동작이 발생할 확률은 높아지게 된다.
상기 320은 OBU(110)의 송, 수신 성능이 통신영역(150)을 벗어나지 않으며 통신영역(150) 내에서도 상기 310 경우와 달리 통신성공률 감소 구간이 없기 때문에 OBU(110)의 고속통과 시에도 안정적인 성능을 유지할 수 있게 된다.
도 4는 종래의 OBU의 송신부 성능을 저하시켜 얻은 OBU 송신부 출력신호를 나타낸 것이다.
도 4 및 도 1을 참조하면, 도 4의 왼쪽 그림은 일반적인 OBU 송신부 출력 신호를 도시한 것으로서, OBU(110) 출력신호는 ASK 방식으로 변조(Modulation)된 신호로서 일정수준 이상의 크기로 출력되어야 한다.
상기 출력신호의 Quality는 Modulation Index(412)로 표시되며, 이는 Carrier 성분(410)과 진폭변이 성분(414)의 차로 정의 된다. 상기 Carrier 성분(410)과 상기 진폭변이 성분(414)의 차가 작을수록 Modulation Index(412)는 우수하다는 것을 의미하는데, 이는 또한 OBU(110) 출력신호의 Quality 및 OBU(110) 송, 수신 성능이 우수하다는 것을 의미한다.
도 4의 오른쪽 그림은 OBU(110)의 송신부 성능을 저하시켜 얻은 OBU(110) 송신부 출력신호를 나타낸 것으로서, Carrier 성분(420)은 유지하면서 진폭변이 성분(424)의 크기를 줄여서 Modulation Index(422)를 저하시킴을 알 수 있다. OBU(110) 송신 신호의 상기 Modulation Index(422)를 저하시키는 방법으로 OBU(110) 송신 성능을 저하시키면 RSU(130, 135)의 수신부의 수신 성능을 저하시킬 수 있으므로 결국 OBU(110)와 RSU(130, 135) 간의 통신영역(150)을 제한시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.
그러나 상기 종래의 기술은 비록 원하는 통신영역을 만족시킬 수는 있으나, 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.
즉, ETCS용 OBU(110)는 수신이 된 경우에 대해서는 반드시 송신을 하게 되는 방식으로 동작한다. 이로 인해 OBU(110)의 수신부의 성능이 제한되지 않기 때문에 통신영역(150) 진입 전에도 OBU(110)의 수신부가 정상수신으로 인식할 수 있고, OBU(110)의 송신부 역시 출력을 하는 상태가 존재하게 된다. 즉, 통신영역 이전에 OBU(110)와 RSU(130, 135) 간의 통신 성공만 되지 않았을 뿐, 불필요한 동작 상태를 발생시키고, 이로 인해 OBU(110)는 통신영역(150) 이외의 영역에서 ETCS의 성능을 방해하는 노이즈(Noise)를 발생시킴과 동시에 OBU(110)의 통신영역(150) 진입 시 수신, 송신 전환의 효율성을 떨어뜨리는 문제점을 갖게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 제한된 통신영역에서 ETCS 단말기의 수신감도를 전기적으로 정교하게 제어할 수 있는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치는, 안테나, RF 수신부, RF 송신부 및 Baseband 송, 수신부를 부착한 차량탑재장치(OBU)의 전자요금징수시스템(ETCS)에 있어서, 상기 RF 수신부의 일구성을 이루는 ASK Demodulator의 수신단에 상기 OBU의 수신 성능을 제한하여 일정한 범위의 통신영역에서만 송신 또는 수신이 되도록 작동하도록 Digital Control Block 및 RSSI Control Block을 구성요소로 하는 OBU의 수신 성능 제한장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치를 제공한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치는, 안테나, RF 수신부, RF 송신부 및 Baseband 송, 수신부를 부착한 차량탑재장치(OBU)의 전자요금징수시스템(ETCS)에 있어서, 상기 RF 수신부의 일구성을 이루는 ASK Demodulator의 수신단에 상기 OBU의 수신 성능을 제한하여 일정한 범위의 통신영역에서만 송신 또는 수신이 되도록 작동하도록 Digital Control Block 및 RSSI Control Block을 구성요소로 하는 OBU의 수신 성능 제한장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치를 제공한다.
도 1은 전자요금징수시스템(ETCS)의 일반적인 구성을 도시한 것이다.
도 2는 종래의 전자요금징수시스템(ETCS) 용 송신부 또는 수신부의 실시예를 구현한 것을 도시한 것이다.
도 3은 차량탑재장치(OBU)의 성능에 따른 전자요금징수시스템(ETCS)의 통신성공률을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 종래의 OBU의 송신부 성능을 저하시켜 얻은 OBU 송신부 출력신호를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치의 구성을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 OBU의 수신성능 조종 방법을 설명하기 위해 RSSI를 그래프로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 OBU의 수신성능 조종에 따른 RSSI 및 Demodulation 된 ASK 출력신호를 그래프로 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 의한 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치의 구성을 도시한 것이다.
도 5 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 통신영역 제한 장치는 안테나(100), RF 송, 수신부(200), Baseband 송, 수신부(300) 및 OBU 단말기 메모리(400)를 부착한 차량탑재장치(OBU)의 전자요금징수시스템(ETCS)을 구성 한다. 상기 RF 송, 수신부(200)는 종래의 RF 수신부(210), RF 송신부(220), RF 스위치(230) 구성 외에 차량탑재장치(OBU)의 수신성능 제한장치(240)로 구성된다.
상기 수신성능 제한장치(240)는 본 발명의 특징부에 해당하는 구성회로로서 OBU의 수신성능을 제한하는 역할을 수행하며, Digital Control Block(242)과 RSSI Control Block(244)으로 구성된다. 상기 RSSI Control Block(244)은 수신 신호의 크기에 비례하는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 출력신호를 발생시키는 회로이며, Digital Control Block(242)에 의해 조정된다.
상기 RSSI Control Block(244)은 상기 Digital Control Block(242)에 의해 조정되며, 상기 조정된 RSSI 문턱값 또는 기준수신감도의 최적의 신호값에 따라 ASK Demodulator(218)의 출력신호를 조정할 수 있다. 상기 출력신호는 Baseband 송, 수신부(300)로 보내지며, 이 경우 RSSI 문턱값 또는 기준수신감도의 최적화된 Digital Control Value는 OBU 단말기 메모리(400)에 저장된다.
상기 안테나(100), RF 송, 수신부(200), Baseband 송, 수신부(300)의 각각에 대하여 이미 도2에서 설명한바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 OBU의 수신성능 조종방법을 설명하기 위해 RSSI를 그래프로 도시한 것이다.
도 6 및 도 5를 참조하면, 610은 OBU의 기준 수신감도, 611은 RSSI, 620은 RSSI 문턱값(Threshold Value, RSSIth), 613은 RSSI 기울기(Slope)를 각각 의미한다. 상기 기준 수신감도(610)는 개별적인 OBU간에 적용 시 수신감도 편차가 매우 적어야 한다. 상기 RSSI 문턱값(620)은 OBU의 수신 신호의 크기가 RSSI 문턱값(620) 보다 크거나 작은 지를 결정하는 기준값 역할을 하며, 상기 RSSI Control Block(244)에 의해 조정된다.
도 7은 본 발명의 OBU의 수신성능 조종에 따른 RSSI 및 Demodulation 된 ASK 출력신호를 그래프로 도시한 것이다.
도 7및 도 5를 참조하면, 610은 OBU의 기준수신감도(Pref), 730은 RSSI, 740은 Demodulation 된 ASK 출력신호를 나타낸다.
상기 RSSI(730)는 상기 RSSI Control Block(244)에서 발생되며, 수신신호가 상기 기준수신감도(610)에 대응한 RSSI 문턱값(RSSIth1) 보다 클 경우, Logic Level High가 되고, 수신 신호의 크기가 상기 RSSI 문턱값(RSSIth1) 보다 작을 경우, Logic Level Low가 된다.
상기 출력신호(740)는 OBU의 수신신호 크기가 상기 기준수신감도(610)에 대응한 RSSI 문턱값(RSSIth2) 보다 클 경우에만 출력을 하고, 수신 신호의 크기가 상기 RSSI 문턱값(RSSIth2) 보다 작을 경우에는 출력신호가 발생되지 않는다.
상기 본 발명의 통신영역 제한 장치는 OBU에 대해서 적용했지만, 필요에 따라 RSU 에도 적용하여 실시할 수 있음은 당연하다. 상기 통신영역 제한 장치를 RSU에 적용하여 구현할 경우, 상기 도5 내지 도7 이미 설명한 OBU에 적용된 방식, 즉 RSSI 기울기(611) 또는 RSSI 문턱값(RSSIth) 조정을 통하여 RSU의 통신영역을 제한하는 방법을 구현할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
이상 상기 설명한 사항을 토대로 다음과 같은 결론을 요약정리 할 수 있다.
첫째, 사용자는 Digital Control Block(242)에 의해 조정되는 RSSI Control Block(244)에 의해 RSSI 기울기(611) 및 RSSI 문턱값(RSSIth2)을 조정함으로써 OBU의 수신감도를 원하는 수준의 레벨(Level)로 정밀하게 조절할 수 있게 되어, 결국 OBU와 RSU 간의 송, 수신이 통신영역(150) 내에서만 이루어지게 구현할 수 있다.
둘째, RSSI Control Block(244)은 RSSI(630) 기능을 통해 기준수신감도(610) 이하의 입력신호에 대해서 OBU의 수신부에서 복조(Demodulation)된 출력신호를 발생시키지 않고, 기준수신감도(610) 이상 일 경우 OBU의 송신 출력을 발생시키도록 조정할 수 있다.
셋째, 본 발명의 통신영역 제한 장치는 디지털 제어(Digital Control) 방식으로 조정되기 때문에 OBU 제작 시 자동조정(Auto-Calibration) 기능을 구현할 수 있으며, OBU 제작 시 실험에 의해 얻은 RSSI 문턱값 또는 기준수신감도에 대해 최적화된 디지털 제어 값(Digital Control Value)을 OBU 단말기 메모리(400)에 저장하여 손쉽게 작동 구현 가능하다.
넷째, 상기 통신영역 제한 장치를 OBU 뿐만 아니라, RSU에 적용하여 구현할 수 있으며, 이 경우 상기 설명한 OBU에 적용된 동일한 방식을 응용하여 실시할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
전자요금징수시스템(Electric Toll Collection System, 이하 ETCS)은 일명 하이패스 시스템이라 지칭되는데, 이는 5.8GHZ의 무선 통신 시스템을 이용한 무정차 요금징수 시스템이며, 본 발명은 이러한 시스템 적용에 관한 것으로서, 교통체증감소, 환경오염 개선, 교통시스템 전산화 등의 효과를 얻을 수 있는 지능형교통체계(Intelligent Transport System, 이하 ITS)를 구축하도록 할 수 있는 것이다.

Claims (10)

  1. 안테나, RF 수신부, RF 송신부 및 Baseband 송, 수신부를 부착한 차량탑재장치(OBU)의 전자요금징수시스템(ETCS)에 있어서,
    상기 RF 수신부의 일구성을 이루는 ASK Demodulator의 수신단에 상기 OBU의 수신 성능을 제한하여 일정한 범위의 통신영역에서만 송신 또는 수신이 되도록 작동하도록 Digital Control Block 및 RSSI Control Block을 구성요소로 하는 OBU의 수신 성능 제한장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 RSSI Control Block은,
    RSSI 문턱값 또는 RSSI 기울기를 조정하여, 상기 ASK Demodulator에서 발생되는 진폭변이변조(ASK) 출력신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 진폭변이변조(ASK) 출력신호는
    상기 OBU의 수신신호 입력강도(Input power)가 상기 RSSI 문턱값에 대응하는 기준수신감도(Pref) 보다 큰 경우에만 출력되는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 RF 송신부는,
    상기 RSSI 문턱값에 대응하는 기준수신감도(Pref) 이상일 경우에만 송신신호를 발송하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Baseband 송, 수신부의 일측단에 RSSI 문턱값 또는 기준수신감도(Pref)의 디지털제어값(Digital Control Value)을 저장하는 OBU 단말기 메모리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  6. 복수의 노변장치(RSU) 각각에 부착된 안테나, RF 수신부, RF 송신부, 및 Baseband 송, 수신부를 구비하는 전자요금징수시스템(ETCS)에 있어서,
    상기 RF 수신부의 일구성을 이루는 ASK Demodulator의 수신단에 상기 노변장치(RSU)의 수신 성능을 제한하여 일정한 범위의 통신영역에서만 송신 또는 수신이 되도록 작동하도록 Digital Control Block 및 RSSI Control Block을 구성요소로 하는 RSU의 수신 성능 제한장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 RSSI Control Block은,
    RSSI 문턱값 또는 RSSI 기울기를 조정하여, 상기 ASK Demodulator에서 발생되는 진폭변이변조(ASK) 출력신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 진폭변이변조(ASK) 출력신호는
    상기 RSU의 수신신호 입력강도(Input power)가 상기 RSSI 문턱값에 대응하는 기준수신감도(Pref) 보다 큰 경우에만 출력되는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 RF 송신부는,
    상기 RSSI 문턱값에 대응하는 기준수신감도(Pref) 이상일 경우에만 송신신호를 발송하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 Baseband 송, 수신부의 일측단에 RSSI 문턱값 또는 기준수신감도(Pref)의 디지털제어값(Digital Control Value)을 저장하는 RSU 단말기 메모리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말기의 통신영역 제한 장치.
PCT/KR2009/001102 2008-03-05 2009-03-05 Etcs 단말기의 통신영역 제한 장치 WO2009110758A2 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010549576A JP5279849B2 (ja) 2008-03-05 2009-03-05 Ｅｔｃｓ端末機の通信領域制限装置
CN200980107658XA CN101965590B (zh) 2008-03-05 2009-03-05 电子收费系统(etcs)终端的通信范围限制装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2008-0020597 2008-03-05
KR1020080020597A KR101016938B1 (ko) 2008-03-05 2008-03-05 Ｅｔｃｓ 단말기의 통신영역 제한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009110758A2 true WO2009110758A2 (ko) 2009-09-11
WO2009110758A3 WO2009110758A3 (ko) 2009-12-30

Family

ID=41056480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2009/001102 WO2009110758A2 (ko) 2008-03-05 2009-03-05 Etcs 단말기의 통신영역 제한 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5279849B2 (ko)
KR (1) KR101016938B1 (ko)
CN (1) CN101965590B (ko)
WO (1) WO2009110758A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102568043A (zh) * 2010-12-23 2012-07-11 博通集成电路（上海）有限公司 用于电子收费系统的方法和车载单元
CN105791042A (zh) * 2014-12-24 2016-07-20 航天信息股份有限公司 Etc系统中的通信质量测试方法
CN114257740A (zh) * 2021-12-14 2022-03-29 上海应用技术大学 一种监控装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102693585B (zh) * 2011-03-25 2016-04-13 深圳市金溢科技股份有限公司 车载单元
CN102810146B (zh) * 2011-05-31 2016-06-15 中兴通讯股份有限公司 一种电子标签及其功率校准方法、校准设备及校准系统
CN105160719B (zh) * 2011-08-05 2018-06-01 深圳市金溢科技股份有限公司 路侧单元、车载单元信号筛选系统及信号筛选方法
CN103310492B (zh) * 2012-03-06 2018-01-26 深圳市金溢科技股份有限公司 一种灵敏度校准系统及其校准方法
CN102819872B (zh) * 2012-07-31 2014-09-10 北京万集科技股份有限公司 一种用于公路收费的弯道路侧方法及装置
CN103914883B (zh) * 2012-12-28 2016-06-08 北京北大千方科技有限公司 一种路侧设备灵敏度的控制方法和系统
CN108235226B (zh) * 2016-12-09 2020-07-24 北京万集科技股份有限公司 Dsrc车载设备工作方法及装置
CN108257238B (zh) * 2018-02-13 2020-07-10 深圳市金溢科技股份有限公司 一种电子不停车收费设备及其射频前端和射频接收方法
CN108932781B (zh) * 2018-07-26 2021-06-11 天津中兴智联科技有限公司 一种门禁管理场景中的rssi阈值自学习方法
CN115512451B (zh) * 2022-09-16 2023-06-09 广州隧华智慧交通科技有限公司 一种可切换的高速公路收费etc车道系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030030187A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 삼성전기주식회사 요금자동징수시스템의 무선송수신장치
JP2006217020A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Epson Toyocom Corp 受信装置
KR20060103784A (ko) * 2005-03-28 2006-10-04 에스케이 텔레콤주식회사 Ｄｍｂ 수신 제한 장치 인식 시스템 및 방법
JP2007281947A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Hitachi Ltd 狭域通信用車載器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3669293B2 (ja) * 2000-08-04 2005-07-06 ソニー株式会社 無線機器の相互認証システム及び無線機器の相互認証方法並びに無線機器
JP2003030699A (ja) * 2001-07-13 2003-01-31 Hitachi Ltd 通信領域自動補正システム
JP4152180B2 (ja) * 2002-12-20 2008-09-17 松下電器産業株式会社 自動料金収受システム
CN1758547A (zh) * 2004-10-04 2006-04-12 松下电器产业株式会社 收信装置、半导体集成电路、收发信装置、以及收信方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030030187A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 삼성전기주식회사 요금자동징수시스템의 무선송수신장치
JP2006217020A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Epson Toyocom Corp 受信装置
KR20060103784A (ko) * 2005-03-28 2006-10-04 에스케이 텔레콤주식회사 Ｄｍｂ 수신 제한 장치 인식 시스템 및 방법
JP2007281947A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Hitachi Ltd 狭域通信用車載器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102568043A (zh) * 2010-12-23 2012-07-11 博通集成电路（上海）有限公司 用于电子收费系统的方法和车载单元
CN102568043B (zh) * 2010-12-23 2014-01-08 博通集成电路（上海）有限公司 用于电子收费系统的方法和车载单元
CN105791042A (zh) * 2014-12-24 2016-07-20 航天信息股份有限公司 Etc系统中的通信质量测试方法
CN105791042B (zh) * 2014-12-24 2020-11-17 航天信息股份有限公司 Etc系统中的通信质量测试方法
CN114257740A (zh) * 2021-12-14 2022-03-29 上海应用技术大学 一种监控装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101965590A (zh) 2011-02-02
CN101965590B (zh) 2012-12-26
WO2009110758A3 (ko) 2009-12-30
JP5279849B2 (ja) 2013-09-04
JP2011517875A (ja) 2011-06-16
KR101016938B1 (ko) 2011-02-25
KR20090095323A (ko) 2009-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009110758A2 (ko) Etcs 단말기의 통신영역 제한 장치
JP3698948B2 (ja) Ｄｓｒｃ車載器
US20100246556A1 (en) Communication method and apparatus
US20100001904A1 (en) Radio communication apparatus and system
US11194006B2 (en) Angle-of-arrival identification device, toll collection system, and angle-of-arrival identification method
JP4151937B2 (ja) 通信システム、通信方法および移動局
CN203102385U (zh) 射频收发装置、路侧单元、etc及智能停车场管理系统
US7187716B2 (en) Vehicle mounted DSRC apparatus
US9660705B2 (en) On-board unit, communication method, and recording medium
US11706831B2 (en) Dual mode vehicle to vehicle communications
AU1662199A (en) Dedicated short range communication process (DSRC) and transponder for implementing the same
CN214336938U (zh) 一种有源天线及车载电子标签
CZ289009B6 (cs) Automobilový přístroj
JP2008172496A (ja) Ｄｓｒｃ車載器
KR20100032610A (ko) 안테나 분리형 차량탑재 단말기
JP2908217B2 (ja) 受信電界レベル検出回路
TWI464708B (zh) Ｅｔｃｓ終端之通信區限制裝置
JP3019064B2 (ja) 無線通信方式
KR100987139B1 (ko) 단거리 전용 통신 시스템의 통신 영역 설정 방법 및 그장치
JP2002314479A (ja) 車載無線装置
KR100395093B1 (ko) 요금자동징수시스템의 무선송수신장치
KR20060025422A (ko) 핸드오버를 지원하는 ｗａｖｅ 차량 탑재장치 및 그 방법
KR20040031498A (ko) 차량 탑재 장치 및 그 동작 방법
JP2007335959A (ja) 狭域通信システム無線局とその送信方法
JP2004221886A (ja) 狭域通信システム

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980107658.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09716520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010549576

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09716520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2