KR100748609B1 - Electronic toll collection system that provide multi-lane service - Google Patents

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KR100748609B1
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vehicle
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lane
toll collection
obu
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KR1020060107052A
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이상선
정종인
홍종균
곽수진
정성대
김정하
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

An ETCS(Electronic Toll Collection System) for providing multi-lane service is provided to supply ETCS service to plural lanes through an LSE(Lane Selection Equipment) for dividing a lane where each vehicle enters, by applying RFID(Radio Frequency Identification) technique to the existing ETCS. In an ETCS providing multi-lane service, plural OBUs(On Board Units)(10) are installed in each vehicle to memorize vehicle information and provided with a smart card registered with personal information and a DSRC(Dedicated Short Range Communication) wireless communication unit. An RFCU(Radio Frequency Control Unit)(20) receives the vehicle and personal information of the OBUs through an antenna and transmits a charge value. An SAM(Secure Application Module)(30) initializes and confirms the card during a toll collection process. Plural UDEs(User Display Equipments)(40) display the toll collection result to a user. Plural AOVDs(Advanced Optical Vehicle Detector)(50) classify the kinds of the vehicles by measuring the width and length of the passing vehicles. Plural VCPEs(Violation Car Photograph Equipments)(60) determine the violating vehicle if the kind of the vehicle classified by the AOVD is different from the kind of the vehicle of the OBU obtained through DSRC communication, and take a picture of the violating vehicle. Plural RFID tags(70) are installed in each vehicle to memorize the vehicle information. Plural LSEs(80) have RFID readers receiving the vehicle information from the RFID tag and transmit the received vehicle and lane information. A CCU(Central Control Unit)(90) connected with each component judges the vehicle and lane information and illegal passage, executes a toll collection process in case of the normal vehicle, and takes a photograph of the vehicle in case of an illegally passing vehicle and informs the user of the vehicle.

Description

다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템{Electronic Toll Collection System that provide Multi-lane service} Electronic Toll Collection System that provide Multi-lane service}

도 1은 종래 기술에 따른 ETCS의 서비스 개념도. 1 is a conceptual view of the service of the ETCS according to the prior art;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS의 개략적인 시스템 구성을 나타낸 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating a schematic system configuration of an ETCS for providing a multi-car service according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS의 개략적인 시스템 구성을 나타낸 블록도.3 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of an ETCS for providing a multi-car service according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 CCU와 LSE 간에 송수신되는 데이터 형식을 나타낸 예시도.4 is an exemplary diagram illustrating a data format transmitted and received between a CCU and an LSE of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS 서비스 방법의 상세한 흐름을 도시한 흐름도.5 is a flowchart illustrating a detailed flow of an ETCS service method for providing a multi-car service according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

10 : OBU 20 : RFCU10: OBU 20: RFCU

30 : SAM 40 : UDE30: SAM 40: UDE

50 : AOVD 60 : VCPE50: AOVD 60: VCPE

70 : RFID Tag 80 : LSE70: RFID Tag 80: LSE

90 : CCU90: CCU

본 발명은 자동요금징수시스템에 관한 것으로, 특히 기존에 기술적인 문제점 때문에 1개의 차로에서만 운영되었던 자동요금징수시스템을 통한 Hi-Pass 서비스를 다 차로에서 제공 가능토록 함으로써 무인화를 통한 인건비 절약, 톨게이트 부근의 정체 문제 등을 해결하고자 한 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic toll collection system. In particular, due to technical problems, it is possible to provide Hi-Pass service through an automatic toll collection system that has been operated only in one lane due to technical problems, thereby reducing labor costs through unmanning and near toll gates. The present invention relates to an automatic toll collection system that provides multiple services to solve problems such as traffic jams.

자동요금징수시스템(Electronic Toll Collection System: ETCS)는 고속도로 등 유료도로의 톨게이트(Tollgate)에 설치 운영되며 통행료 부과대상차량에 탑재된 차량탑재장치(On Board Unit: 이하 'OBU'이라 함)와 통행료 자동 징수를 위해 도로변에 설치한 노변장치(Road Side Unit: 이하 'RSU'이라 함)가 서로 연동하여 도로통행요금을 자동으로 과금하는 시스템으로, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자가 상기 OBU(100)를 차량에 부착하여 서비스를 지원하는 차선으로 진입하게 되면 단거리전용통신(Dedicated Short Range Communication: 이하 'DSRC'이라 함)을 활용하여 RSU(200)와 OBU(100)를 통해 인증된 카드와 입력된 차량의 데이터를 획득함으로써 자동요금징수가 이루어지게 된다. 상기 DSRC는 통신 매체로 구분되는 RF(Radio-Frequency)-DSRC방식과 IR(Infra-Red)-DSRC방식의 두 가지 방식으로 구분되며, 이러한 두 방식의 DSRC 시스템은 서로 다른 통신 매체로 통신을 하지만 OSI 7 layer의 7계층은 동일한 구조를 가지고 있기 때문에 ETCS의 Application이 두 방식 모두 활용이 가능하다.The Electronic Toll Collection System (ETCS) is installed and operated at tollgates on toll roads such as highways, and is equipped with on board units (hereinafter referred to as OBUs) mounted on vehicles subject to toll charges. A roadside unit (Road Side Unit: hereinafter referred to as 'RSU') installed on the side of the road for automatic collection is a system that automatically charges the road toll in conjunction with each other, as shown in FIG. When the vehicle enters the lane that supports the service by attaching the vehicle to the vehicle, the card is inputted through the RSU 200 and the OBU 100 using Dedicated Short Range Communication (hereinafter referred to as 'DSRC'). Automatic toll collection is achieved by acquiring the data of the vehicle. The DSRC is classified into two types of radio frequency (RF) -DSRC and IR (Infra-Red) -DSRC methods. The two types of DSRC systems communicate with different communication media. Since the seven layers of the OSI 7 layer have the same structure, the application of the ETCS can use both methods.

현재 ETCS는 고속도로 톨게이트에서 DSRC 기술을 통하여 1개의 차로에서만 시범 운영되고 있는데, 향후 고속도로를 포함한 유료도로 톨게이트에서의 무인화를 통한 인건비 절약, 톨게이트 부근의 정체 문제 해결 등을 위해서는 2개 이상의 다 차로(Multi-lane)에서 ETCS가 운영될 필요성이 대두되고 있다.Currently, ETCS is being operated only in one lane through DSRC technology at highway toll gates. There is a need for ETCS to operate in lanes.

그러나, 종래의 ETCS에서는 다 차로 서비스 시행이 어려운 몇 가지 제한사항이 있는데, 첫 번째로 DSRC 기술은 최소 통신 반경이 10m인 점을 감안할 때 차로 간 간섭을 일으킨다는 것이고, 두 번째로 상술한 간섭 문제를 해결하기 위해서는 인접 차로 간에 주파수 채널을 다르게 하는 방안이 있으나 현재 우리나라에는 주파수가 2채널만 할당되어있다는 문제점이 있는 것이다.However, in the conventional ETCS, there are some limitations that make it difficult to implement a multi-vehicle service. Firstly, the DSRC technology causes interference between lanes in consideration of a minimum communication radius of 10 m. In order to solve the problem, there is a way to change the frequency channel between adjacent lanes, but there is a problem that only two channels are allocated in Korea.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 ETCS 시스템에 RFID 기술이 적용되어 각 차량이 진입한 차선을 구분하기 위한 LSE(Lane Selection Equipment)를 추가함으로써 하나의 DSRC 통신장치로 여러 차선에 ETCS 서비스를 제공할 수 있도록 한 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to apply the RFID technology to the existing ETCS system by adding a LSE (Lane Selection Equipment) for distinguishing the lane entering each vehicle It is to provide an automatic toll collection system that provides a multi-car service so that one DSRC communication device can provide ETCS services to multiple lanes.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 1 또는 2 이상의 차선을 가 진 유료도로를 주행하는 각 차량에 탑재되며, 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 기억하고, 개인적 정보가 등록된 스마트카드 및 DSRC 무선통신수단을 가진 복수의 OBU와, 요금부과용 안테나를 통해 상기 OBU의 차량 정보 및 개인적 정보를 수신하는 동시에 요금부과치를 송신시키는 역할을 수행하는 RFCU와, 요금징수과정에서 카드의 초기화 및 승인 등의 역할을 수행하는 SAM과, OBU 사용자에게 요금징수처리의 결과를 디스플레이해주는 복수의 UDE와, 통과하는 차량의 폭과 길이 등을 측정하여 차종을 분류하는 복수의 AOVD와, 상기 AOVD에 의해 분류된 차종과 DSRC 통신으로 얻어진 OBU의 차종이 다를 경우 위반 차량으로 판단하여 해당 위반 차량을 촬영하는 복수의 VCPE와, 1 또는 2 이상의 차선을 가진 유료도로를 주행하는 각 차량에 탑재되며, 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 기억하는 복수의 RFID 태그와, 도로의 각 차선마다 설치되어 상기 RFID 태그로부터 차량 정보를 수신하는 RFID 리더기를 포함하며, 상기 수신된 차량 정보 및 해당 차선 정보를 CCU로 전달하는 복수의 LSE와, 상기 각 구성요소와 연결되어 복수의 차선을 통과하는 개개 차량의 차량 정보 및 차선 정보, 부정통행여부를 판단하고, 정상 차량인 경우에는 요금징수절차를 수행하며, 부정통행 차량인 경우에는 해당 차량을 촬영하여 사용자에게 통보하는 기능을 제어하는 CCU를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is mounted on each vehicle driving a toll road having one or more lanes, and stores vehicle information including identification information of the vehicle, and registered personal information. A plurality of OBUs having a smart card and a DSRC wireless communication means, an RFCU which receives vehicle information and personal information of the OBU through a chargeable antenna and simultaneously transmits a chargeable charge; SAM that performs the role of initialization and approval, a plurality of UDEs displaying the results of the toll collection process to OBU users, a plurality of AOVDs for classifying vehicle types by measuring the width and length of the passing vehicle, and the AOVD If there is a difference between the models classified by OBU and the models of the OBU obtained through DSRC communication, a plurality of VCPEs for judging the violating vehicle and photographing the violating vehicle; Are mounted on each vehicle driving a toll road having two or more lanes, and are provided with a plurality of RFID tags for storing vehicle information including identification information of the vehicle, and are provided for each lane of the road to obtain vehicle information from the RFID tag. A plurality of LSEs including a receiving RFID reader and transmitting the received vehicle information and corresponding lane information to a CCU, and vehicle information and lane information of each vehicle connected to each of the components and passing through the plurality of lanes; It is characterized in that it comprises a CCU that determines whether or not to pass, in the case of a normal vehicle to perform the fee collection procedure, and in the case of a fraudulent vehicle to control the function of photographing the vehicle to notify the user.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 OBU, RFCU, SAM, UDE, AOVD, VCPE, RFID 태그, LSE, CCU를 포함하여 이루어진 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템의 서비스 방법에 있어서, 복수의 차선마다 설치된 상기 LSE가 각 차 량에 장착된 RFID 태그로부터 차량 번호를 획득하고, 상기 차량 번호 및 해당 차선 번호 정보가 포함된 데이터를 CCU로 전송하는 제1단계와, 상기 RFCU가 각 차량의 OBU와 DSRC 통신에 의해 차량 정보를 수신하여 상기 CCU로 전송하는 제2단계와, 상기 CCU가 LSE를 통해 입력된 차량 번호 및 차선번호와, RFCU를 통해 입력되는 OBU의 정보를 비교하여 각 차량이 어느 차선으로 진입하였는지를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 CCU가 차량번호와 일치하는 차선의 AOVD, RFCU 등 각종 제어장치와 연동시켜 요금 징수를 위한 처리 절차를 수행하는 제3단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In the method of the present invention for achieving the above object in the service method of the automatic toll collection system providing a multi-dwelling service comprising OBU, RFCU, SAM, UDE, AOVD, VCPE, RFID tag, LSE, CCU, A first step of obtaining a vehicle number from an RFID tag mounted on each vehicle by the LSE installed in each lane, and transmitting data including the vehicle number and corresponding lane number information to a CCU; A second step of receiving vehicle information by OBU and DSRC communication to the CCU, and comparing the vehicle number and lane number inputted through the LSE with the information of the OBU inputted through the RFCU Determining which lane to enter, and according to the determination result, the CCU interoperates with various control devices such as AOVD and RFCU of the lane corresponding to the vehicle number and performs a processing procedure for collecting tolls It characterized by yirueojim including system.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to deviate from the gist of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS의 개략적인 시스템 구성을 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS의 개략적인 시스템 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a schematic system configuration of an ETCS providing a multi-lane service according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic system of an ETCS providing a multi-lane service according to an embodiment of the present invention. A block diagram showing the configuration.

상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS 시스템은 차량탑재장치(On Board Unit: 이하 'OBU'이라 함)(10), 노변장치(Radio Frequency Control Unit: 이하 'RFCU'이라 함)(20), 요금징수부(Secure Application Module: 이하 'SAM'이라 함)(30), 사용자표시장치(User Display Equipment: 이하 'UDE'이라 함)(40), 차량분리기(Advanced Optical Vehicle Detector: 이하 'AOVD'이라 함)(50), 부정통행차량촬영수단(Violation Car Photograph Equipment: 이하 'VCPE'이라 함)(60), RFID 태그(70), 차선분류장치(Lane Selection Equipment: 이하 'LSE'이라 함)(80), 중앙제어장치(Central Control Unit: 이하 'CCU'이라 함)(90)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.2 and 3, an ETCS system providing a multi-lane service according to the present invention includes a vehicle-mounted device (On Board Unit: hereinafter referred to as 'OBU') 10, a roadside device (Radio Frequency Control Unit): (Hereinafter referred to as 'RFCU') 20, toll collection unit (Secure Application Module: referred to as 'SAM') 30, User Display Equipment (hereinafter referred to as 'UDE') 40, vehicle Separator (Advanced Optical Vehicle Detector: hereinafter referred to as 'AOVD') (50), Violation Car Photograph Equipment (hereinafter referred to as 'VCPE') (60), RFID Tag (70), Lane Sorter ( Lane Selection Equipment (hereinafter referred to as "LSE") (80), and a central control unit (Central Control Unit: referred to as "CCU") is characterized in that it comprises a 90.

상기 OBU(10)는 1 또는 2 이상의 차선을 가진 유료도로를 주행하는 각 차량에 탑재되며, 상기 차량의 식별정보(ID), 차종 정보 및 요금 징수 방법 등을 포함하는 차량 정보를 기억하고, DSRC 무선통신수단을 가진 장치로서, RFCU(20)와의 DSRC 무선통신을 통해 차량 정보 전송 및 요금정산절차를 수행하게 된다. 특히, 상기 OBU(10)에는 미리 개인적 정보가 등록된 스마트카드(IC Card)를 포함하여 구성되며, 이러한 스마트카드는 한국도로공사 등의 웹사이트 또는 오프라인 방문을 통해 차량 소유주 확인 절차 및 차량 고유의 RFID 식별 번호, 차량 등록 번호 및 사용 카드 번호 등을 등록함으로써 사용할 수 있는 것으로, 상기 OBU(10)가 상기 RFCU(20)로부터 요금부과치 정보를 수신하면, 상기 요금부과치를 상기 스마트카드의 개인적 정보 중 잔고로부터 인출하는 처리를 수행하게 된다.The OBU 10 is mounted on each vehicle driving a toll road having one or more lanes, and stores vehicle information including identification information (ID), vehicle model information, a toll collection method, and the like, and the DSRC. As a device having a wireless communication means, the vehicle information transmission and fee settlement procedure is performed through the DSRC wireless communication with the RFCU (20). In particular, the OBU 10 includes a smart card (IC Card) in which personal information is registered in advance, and the smart card is unique to the vehicle owner through a website or offline visit such as the Korea Highway Corporation. It can be used by registering an RFID identification number, a vehicle registration number, and a use card number. When the OBU 10 receives the charging information from the RFCU 20, the charging information is assigned to the personal information of the smart card. The processing to withdraw from the balance is performed.

상기 RFCU(20)는 RF-DSRC 방식을 사용하는 ETCS에 있어서 요금부과용 안테나(21)를 이용한 상기 OBU(10)와의 DSRC 무선통신을 통해 OBU(10)의 차량 정보 및 개인적 정보를 수신하거나 OBU(10)로 요금부과치를 송신하는 역할을 수행한다.The RFCU 20 receives the vehicle information and the personal information of the OBU 10 through the DSRC wireless communication with the OBU 10 using the charging antenna 21 in the ETCS using the RF-DSRC scheme or the OBU. In step (10), the billing charge is transmitted.

상기 SAM(30)은 CCU(90)의 제어에 의해 요금징수과정에서 OBU(10)에 탑재된 스마트카드의 초기화 및 승인 등의 역할을 수행하며, 상기 UDE(40)는 각 차선마다 1개 이상 설치되어 CCU(90)의 제어에 의해 각 OBU(10) 사용자에게 요금징수처리의 결과를 디스플레이해준다. The SAM 30 plays a role of initializing and approving the smart card mounted in the OBU 10 in the toll collection process under the control of the CCU 90, and the UDE 40 is one or more in each lane. It is installed to display the result of the toll collection process to each OBU 10 user under the control of the CCU (90).

상기 AOVD(50)는 각 차선마다 1개 이상 설치되어 통과하는 차량의 폭과 길이 등을 측정하여 차종을 분류하는 역할을 수행하며, 상기 VCPE(60)는 각 차선마다 1개 이상 설치되어 상기 AOVD(50)에 의해 분류된 차종과 DSRC 통신으로 얻어진 OBU(10)의 차종이 다를 경우 위반 차량으로 판단하여 해당 위반 차량을 촬영하는 역할을 수행한다. The AOVD 50 serves to classify vehicle types by measuring the width and length of a vehicle passing through one or more lanes in each lane, and one or more VCPEs 60 are installed in each lane. If the vehicle model classified by 50 and the vehicle model of the OBU 10 obtained through the DSRC communication are different, the vehicle is determined to be a violating vehicle and serves to photograph the violating vehicle.

상기 RFID 태그(70)는 1 또는 2 이상의 차선을 가진 유료도로를 주행하는 각 차량에 탑재되는 것으로, 상기 차량 번호를 포함하는 차량 식별 정보를 기억하고 있으며, 각 차선마다 설치된 RFID 리더기를 통해 CCU(90)와 통신하게 된다. 상술한 본 발명의 일 실시예에서는 상기 RFID 태그(70)가 OBU(10)와는 별도로 구성되어 차량의 적소에 장착되는 것을 전제로 하고 있으나, 바람직하게는 상기 OBU(10)에 일체형으로 구성시킬 수도 있다. The RFID tag 70 is mounted on each vehicle driving a toll road having one or more lanes, and stores vehicle identification information including the vehicle number, and uses a CCU (RFID reader) installed in each lane. 90). In the above-described embodiment of the present invention, the RFID tag 70 is configured separately from the OBU 10 and is mounted on the vehicle. However, the RFID tag 70 may be integrally formed with the OBU 10. have.

상기 LSE(80)는 도로의 각 차선마다 설치되어 소정의 통신영역에 위치한 RFID 태그(70)를 인식하여 상기 RFID 태그(70)로부터 차량 정보를 수신하는 RFID 리더기를 포함하며, 상기 수신된 차량 정보 및 해당 차선 정보를 CCU(90)로 전달하는 역할을 수행하는 것으로, 특히, 상기 RFID 리더기의 통신영역은 이웃한 차선 간에 평행하게 달리거나 또는 한 차선에 꼬리를 물고 달리는 복수의 차량이 간섭을 일으키는 문제를 방지하기 위해 통신반경을 한 차선만을 커버할 수 있도록 한 차량의 길이보다 짧으며 한 차선의 폭보다 좁은 영역으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 적용되는 RFID는 DSRC이 사용하는 주파수 대역인 5795-5815 MHz 및 5835-5855 MHz과는 다른 주파수 대역인 908.5-914 MHz를 사용함으로써 각 차선 간에 간섭을 피하였고, DSRC에 비해 통신영역이 한정적이므로 차선구분에 사용이 가능한 것이다.The LSE 80 includes an RFID reader installed in each lane of a road to recognize an RFID tag 70 located in a predetermined communication area and receive vehicle information from the RFID tag 70. And transmitting the corresponding lane information to the CCU (90). In particular, the communication area of the RFID reader causes interference between a plurality of vehicles running in parallel between neighboring lanes or running with a tail in one lane. In order to prevent the problem, it is preferable to set the communication radius to an area shorter than the length of one vehicle and narrower than the width of one lane so as to cover only one lane. That is, the RFID applied to the present invention avoids interference between lanes by using 908.5-914 MHz, which is a different frequency band from 5795-5815 MHz and 5835-5855 MHz, which are used by DSRC. Since the area is limited, it can be used for lane separation.

상기 CCU(90)는 본 발명을 이루고 있는 상기 각 구성요소와 연결되어 복수의 차선을 통과하는 개개 차량의 차량 정보 및 차선 정보, 부정통행여부를 판단하고, 정상 차량인 경우에는 요금징수절차를 수행하며, 부정통행 차량인 경우에는 해당 차량을 촬영하여 사용자에게 통보하는 기능을 제어하는 역할을 수행한다.The CCU (90) is connected to each of the components constituting the present invention determines the vehicle information and lane information of each vehicle passing through a plurality of lanes, whether or not illegal traffic, and performs a toll collection procedure in the case of a normal vehicle In case of a fraudulent vehicle, the vehicle controls a function of notifying the user by photographing the vehicle.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템(ETCS)은 주된 기술사상을 요약하면 OBU(10)와 RFCU(20)의 DSRC 통신을 시작으로 자동요금징수 서비스를 수행하는 종래 ETCS 서비스와 달리, 첫 번째로 각 차선마다 설치된 LSE(80)가 CCU(90)에 연결되어 요금 징수 처리 과정에서 해당 차선으로 진입하는 차량에 부착된 RFID 태그(70)로부터 차량 번호를 획득하고, 상기 차량 번호 및 해당 차선 번호 정보가 포함된 데이터를 CCU(90)로 전달한 후, 두 번째로 RFCU(20)가 각 차량의 OBU(10)로부터 차량 정보를 수신하여 상기 CCU(90)로 전달하게 된다. 이어 상기 CCU(90)가 LSE(80)를 통해 입력된 차량 번호 및 차선번호와, RFCU(20)를 통해 입력되는 OBU(10)의 정보를 비교하여 차량이 어느 차로로 진입하였는지를 판단하고, 상술한 ETCS 내의 다른 각 장치들과 연동하여 자동요금징수 절차를 수행하게 되며, 이에 따라 다 차로에서의 ETCS 서비스를 제공할 수 있는 것이다. 이 때, 상기 LSE(80)와 CCU(90)간에 입출력되는 데이터 코드 형식은 도 4에 도시된 바와 같이 구성된다.Therefore, the automatic toll collection system (ETCS) providing the multi-role service according to the present invention configured as described above is to summarize the main technical thoughts to start the automatic toll service by starting the DSRC communication between the OBU 10 and RFCU (20) Unlike the conventional ETCS service that performs the first, the LSE (80) installed in each lane is connected to the CCU (90) to obtain the vehicle number from the RFID tag 70 attached to the vehicle entering the lane in the toll processing process After acquiring the data including the vehicle number and the corresponding lane number information to the CCU 90, the second RFCU 20 receives the vehicle information from the OBU 10 of each vehicle and the CCU 90. Will be sent to. Subsequently, the CCU 90 compares the vehicle number and lane number inputted through the LSE 80 with the information of the OBU 10 inputted through the RFCU 20 to determine which lane the vehicle enters, and then, The automatic toll collection procedure is performed in conjunction with the other devices in one ETCS, thereby providing ETCS services in multiple lanes. At this time, the data code format input and output between the LSE 80 and the CCU 90 is configured as shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따른 다차로 서비스를 제공하는 ETCS 서비스 방법의 일 실시예의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a detailed flow of an embodiment of an ETCS service method for providing a multi-car service according to the present invention.

상기 도 5를 참조하면, 고속도로 등의 유료도로상에서 2대 이상 복수의 차량이 복수 차선을 통해 동시에 톨게이트에 진입하는 상황에서, 우선, 차선마다 설치된 LSE(80)가 각 차량에 장착된 RFID 태그(70)로부터 차량 번호를 획득하고, 상기 차량 번호 및 해당 차선 번호 정보가 포함된 데이터를 CCU(90)로 전송하게 되면, 상기 CCU(90)가 일단 상기 데이터를 저장한다.(S501~S502) Referring to FIG. 5, in a situation in which two or more vehicles enter a toll gate simultaneously through a plurality of lanes on a toll road such as a highway, first, an RFID tag (LSE 80 installed in each lane) is installed in each vehicle. When the vehicle number is obtained from 70) and the data including the vehicle number and the corresponding lane number information is transmitted to the CCU 90, the CCU 90 stores the data once (S501 to S502).

이어, RFCU(20)가 각 차량의 OBU(10)와 DSRC 통신에 의해 차량 정보를 수신하여 상기 CCU(90)로 전달하면(S503~S505), 상기 CCU(90)가 LSE(80)를 통해 입력된 차량 번호 및 차선번호와, RFCU(20)를 통해 입력되는 OBU(10)의 정보를 비교하여 각 차량이 어느 차선으로 진입하였는지를 판단하고(S506), 그 판단 결과에 따라 CCU(90)가 차량번호와 일치하는 차선의 AOVD(50), UDE(40), VCPE(60), RFCU(20) 등 각종 장치와 연동시켜 요금 징수를 위한 처리 절차를 수행하게 된다.(S507~S525) 이 때, 상기 요금 징수 절차(S506~S525)는 ETCS 응용인터페이스 표준이 명시된 바와 같은 공지의 기술로써 상세한 요금 징수 절차 과정에 대한 설명은 생략한다.Subsequently, when the RFCU 20 receives vehicle information through the OBU 10 of each vehicle and the DSRC communication and transmits the vehicle information to the CCU 90 (S503 to S505), the CCU 90 transmits the LCU 80 through the LSE 80. By comparing the vehicle number and lane number input with the information of the OBU 10 input through the RFCU 20 to determine which lane each vehicle entered (S506), the CCU 90 according to the determination result Interaction with various devices such as AOVD (50), UDE (40), VCPE (60), RFCU (20) in the lane that matches the vehicle number to perform a processing procedure for toll collection (S507 ~ S525) In addition, the toll collection procedures S506 to S525 are well-known techniques in which the ETCS application interface standard is specified, and thus detailed description of the toll collection procedure will be omitted.

상기 요금 징수 절차가 완료된 후 상기 단계(S510)에서 CCU(90)가 AOVD(50)로부터 입력받은 차종 분류 정보와 OBU(10)로부터 입력받은 차량 정보를 비교하여 부정통행차량여부를 판단하며(S526), 그 판단 결과, 만약 부정통행차량이 발생하였을 경우 CCU(90)가 해당 차선의 VCPE(60)를 제어하여 위반 차량을 촬영하고(S527~S528), 이를 각 차선에 설치된 UDE(40)를 통해 사용자에게 위반사항을 알 리게 됨(S529~S530)으로써 모든 거래가 종료처리됨(S531~S532)과 동시에 RFCU(20)와 OBU(10)와의 통신이 종료된다.(S533)After the fare collection procedure is completed, the CCU 90 compares the vehicle type classification information input from the AOVD 50 and the vehicle information input from the OBU 10 in step S510 to determine whether the vehicle is fraudulent (S526). As a result of the determination, if a fraudulent vehicle occurs, the CCU 90 controls the VCPE 60 of the corresponding lane to photograph the violating vehicle (S527 ~ S528), and the UDE 40 installed in each lane is used. By notifying the user through the violations (S529 ~ S530) and all transactions are terminated (S531 ~ S532) and at the same time the communication between the RFCU 20 and the OBU (10) is terminated (S533).

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위가 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같은 본 발명은, 다 차로에 있어서 ETCS 서비스를 제공 가능하게 함으로써 무인화를 통한 관리자 및 결재자 고용을 최소화한 인건비 절약, 톨게이트의 빠른 통과로 인해 톨게이트 구분에서의 정체문제 해결, 차량의 연료비 절감 및 환경오염 방지 등의 효과를 가진다.As described above, the present invention enables the ETCS service to be provided in multiple lanes, thereby reducing labor costs by minimizing the hiring of managers and payers through unmanned operation, solving congestion problems in toll gates due to fast passage of toll gates, and reducing fuel costs of vehicles. And environmental pollution prevention.

또한, 본 발명은 새로운 모델에 RFID를 감지할 수 있는 장치를 설치함으로써 향후 각 자동차회사와 연계되어 모든 차량에 RFID 태그 부착이 의무화된다고 가정하였을 경우 상기 RFID 태그와 OBU의 정보만으로도 차종의 비교가 가능하게 되어 차종분류장치(AOVD)를 설치할 필요가 없어지므로 설치비용 절감의 효과를 얻게 될 것이며, 더욱 나아가서는 RFID 리더기로 집계된 차량의 데이터를 활용하여 고속도로 통행량 예측 등 다양한 교통정보 제공이 가능한 효과를 가진다.In addition, according to the present invention, when a device capable of detecting RFID is installed in a new model, it is possible to compare the vehicle models only with the information of the RFID tag and the OBU when it is assumed that the RFID tag is required to be attached to all vehicles in connection with each automobile company. Since it is not necessary to install AOVD, it will reduce the installation cost. Furthermore, it is possible to provide various traffic information such as expressway traffic forecast by using the data of vehicle collected by RFID reader. Have

Claims (7)

1 또는 2 이상의 차선을 가진 유료도로를 주행하는 각 차량에 탑재되며, 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 기억하고, 개인적 정보가 등록된 스마트카드 및 DSRC 무선통신수단을 가진 복수의 OBU(10)와, A plurality of OBUs mounted on each vehicle traveling on a toll road having one or more lanes, storing vehicle information including identification information of the vehicle, and having a smart card and DSRC wireless communication means registered with personal information; 10) with, 요금부과용 안테나를 통해 상기 OBU(10)의 차량 정보 및 개인적 정보를 수신하는 동시에 요금부과치를 송신시키는 역할을 수행하는 RFCU(20)와, An RFCU 20 which receives vehicle information and personal information of the OBU 10 through a charging antenna and simultaneously transmits a charging value; 요금징수과정에서 카드의 초기화 및 승인 등의 역할을 수행하는 SAM(30)과, SAM 30 that performs the role of initialization and approval of the card in the charge collection process, 각 OBU(10) 사용자에게 요금징수처리의 결과를 디스플레이해주는 복수의 UDE(40)와, A plurality of UDEs 40 for displaying the results of the toll collection processing to each OBU 10 user; 통과하는 차량의 폭과 길이 등을 측정하여 차종을 분류하는 복수의 AOVD(50)와, A plurality of AOVDs 50 for classifying vehicle types by measuring the width and the length of the vehicle passing therethrough; 상기 AOVD(50)에 의해 분류된 차종과 DSRC 통신으로 얻어진 OBU(10)의 차종이 다를 경우 위반 차량으로 판단하여 해당 위반 차량을 촬영하는 복수의 VCPE(60)와, A plurality of VCPEs 60 for judging that the vehicle is classified as an offending vehicle and photographing the offending vehicle when the vehicle type classified by the AOVD 50 is different from that of the OBU 10 obtained through DSRC communication; 1 또는 2 이상의 차선을 가진 유료도로를 주행하는 각 차량에 탑재되며, 상기 차량의 식별정보를 포함하는 차량 정보를 기억하는 복수의 RFID 태그(70)와, A plurality of RFID tags 70 mounted on each vehicle traveling on a toll road having one or more lanes and storing vehicle information including identification information of the vehicle; 도로의 각 차선마다 설치되어 상기 RFID 태그(70)로부터 차량 정보를 수신하는 RFID 리더기를 포함하며, 상기 수신된 차량 정보 및 해당 차선 정보를 CCU(90)로 전달하는 복수의 LSE(80)와, A plurality of LSEs (80) installed in each lane of a road to receive vehicle information from the RFID tag (70), and transmitting the received vehicle information and the corresponding lane information to the CCU (90); 상기 각 구성요소와 연결되어 복수의 차선을 통과하는 개개 차량의 차량 정보 및 차선 정보, 부정통행여부를 판단하고, 정상 차량인 경우에는 요금징수절차를 수행하며, 부정통행 차량인 경우에는 해당 차량을 촬영하여 사용자에게 통보하는 기능을 제어하는 CCU(90)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템.Determining vehicle information, lane information, and illegal traffic of each vehicle connected to each of the components and passing through a plurality of lanes, performing a toll collection procedure for a normal vehicle, and performing a vehicle collection for a fraudulent vehicle. Automatic toll collection system providing a multi-role service, characterized in that it comprises a CCU (90) for controlling the function of taking a picture and notify the user. 제 1항에 있어서, 상기 OBU(10)는,The method of claim 1, wherein the OBU 10, 상기 RFCU(20)로부터 요금부과치 정보를 수신하면, 상기 요금부과치를 상기 스마트카드의 개인적 정보 중 잔고로부터 인출하는 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템.Receiving the charging information from the RFCU (20), the automatic charge collection system for providing a multi-role service, characterized in that the processing to withdraw the charge from the balance of personal information of the smart card. 제 1항에 있어서, 상기 RFID 태그(70)는,The method of claim 1, wherein the RFID tag 70, 상기 OBU(10)에 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템.An automatic toll collection system for providing a multi-role service, characterized in that it is configured integrally with the OBU (10). 제 1항에 있어서, 상기 LSE(80)는,The method of claim 1, wherein the LSE 80, RFID 리더기의 통신영역을 한 차선만을 커버할 수 있도록 한 차량의 길이보다 짧으며 한 차선의 폭보다 좁은 영역으로 설정시키는 것을 특징으로 하는 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템.An automatic toll collection system providing a multi-road service, characterized in that the communication area of the RFID reader is set to be shorter than the length of one vehicle and narrower than the width of one lane so as to cover only one lane. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 RFID 리더기는 908.5 ~ 914 MHz의 사용 주파수 대역이 설정되는 것을 특징으로 하는 다차로 서비스를 제공하는 자동요금징수시스템.The RFID reader is an automatic toll collection system for providing a multi-role service, characterized in that the use frequency band of 908.5 ~ 914 MHz is set. 삭제delete 삭제delete
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