KR20030071491A - Electronic Toll Collection system for lots of fast cars and Method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A system and a method for collecting simultaneously toll charges of high-speed vehicles are provided to process automatically the toll charges of the high-speed vehicles by using a multiple authentication processing method of a smart card. CONSTITUTION: A system for collecting simultaneously toll charges of high-speed vehicles includes an antenna(101), a toll charge collection control unit(104), and a SAM bank(105). The antenna(101) is used for receiving signals from OBUs(On Board Unit) of vehicles and converting the received wireless signals to wire signals. The toll charge collection control unit(104) receives the user information from smart cards and controls an automatic toll charge collection process. The SAM bank(105) is used for verifying signature values of the smart cards according to a control command of the toll charge collection control unit(104), generating signature values corresponding to the signature values of the smart cards, and storing the transactions.

Description

동시 고속차량의 자동요금징수 시스템 및 방법 {Electronic Toll Collection system for lots of fast cars and Method thereof}Electronic toll collection system for lots of fast cars and method

본 발명은 자동요금징수 시스템에 관한 것으로, 특히, 스마트카드를 이용하여 유료도로에서의 동시에 여러 대의 고속차량의 요금을 처리할 수 있는 자동요금징수 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic toll collection system, and more particularly, to an automatic toll collection system and method that can handle the charge of several high-speed vehicles at the same time on a toll road using a smart card.

현재의 고속도로 및 유료도로에서는 진출로 마다 사람이 앉아서 아직도 현금과 통행권을 지불하기 위해 요금소에 일시 정차하는 방식이 운영되고 있다.In the current highways and toll roads, people are seated at every exit and still stop at the tollgate to pay cash and pass.

또한, 일부 사용하고 있는 스마트카드를 이용한 자동요금징수방식도 차량과 인증처리 장치간 1:1 방식으로서 차량내 장착된 차량탑재장치(On Board Unit)의 스마트카드를 인식하여 무선안테나 송수신장치와 통신을 통해 인증절차를 거쳐 자동 징수를 하는 방법이 있다.In addition, the automatic charge collection method using some smart cards is also a 1: 1 method between the vehicle and the authentication processing device, and recognizes the smart card of the onboard unit installed in the vehicle and communicates with the wireless antenna transceiver. There is a method of automatic collection through the authentication process through.

그러나, 이를 위해서는 도로 레인(Lane) 개수만큼 보안인증처리장치(SAM)가 필요하여 비용이 많이 들고 관리가 어려우며, 신속한 동시 처리가 불가능한 단점이 있다.However, this requires a security authentication processing device (SAM) as many as the number of lanes (LAM), which is expensive, difficult to manage, and has the disadvantage that rapid simultaneous processing is impossible.

또한, 차선을 확장할 때마다 늘어나는 차선수만큼 보안인증처리장치(SAM)를 추가해야 하며, 다른 카드와의 호환 적용을 위해서도 한 노변장치(RSU)에 여러개 다른 종류의 보안인증처리장치를 장착하기 위해 기구 자체를 재제작해야 하는 불합리성을 가지고 있다. 특히, 현재까지의 자동요금징수시스템은 다중 인증처리방식이 곤란하여 한 레인에서의 여러 대의 고속 차량 인증이 불가한 상태이다.In addition, as the number of lanes increases, the number of SAMs must be added as the number of lanes increases, and several different types of SSUs can be installed in one roadside device (RSU) for compatibility with other cards. There is an irrationality that the risk itself must be rebuilt. In particular, the automatic toll collection system to date is difficult to authenticate multiple high speed vehicles in one lane due to the difficulty in multiple authentication processing.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 샘 뱅크(SAM BANK)라는 다중 보안인증처리 방식으로 유료도로의 요금징수를 할때 동시에 여러 대의 고속차량을 보다 신속히 처리하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the disadvantages of the prior art, and to process multiple high-speed vehicles more quickly at the same time when toll charge on the multi-security authentication method called SAM BANK (SAM BANK).

또한, 샘 뱅크를 이용한 다중 보안인증처리 방식을 구현함과 동시에 암호연산가속기(Triple-DES accelerator)를 이용하여 암호화 속도를 향상하고 최적화된 거래처리 방식을 제공하여 유료도로에서 고속의 많은 차량을 동시에 요금징수 할 수 있게 하는데 있다.In addition, it implements multiple security authentication processing method using Sam bank and improves encryption speed by using triple-DES accelerator and provides optimized transaction processing method to simultaneously operate many high speed vehicles on toll roads. It is to be able to collect charges.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 자동요금징수 시스템이 유료도로에 적용된 환경을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an environment in which an automatic toll collection system according to an embodiment of the present invention is applied to a toll road.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 자동요금징수 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of an automatic toll collection system according to an embodiment of the present invention.

도3은 폐쇄형 입구에서 요금징수 거래방법의 동작 흐름도이다.3 is an operational flowchart of a toll collection transaction method at a closed entrance.

도면4는 폐쇄형 영업소 출구 및 개방형 영업소에서 요금징수 거래방법의 동작흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of processing a toll collection transaction in a closed office exit and an open office.

?? 도면의 주요부분에 대한 설명?? Description of the main parts of the drawings

200 : 스마트카드(IC Chip이 부착된 접촉 또는 비접촉식 카드)200: Smart card (contact or contactless card with IC chip attached)

201 : 입출력 인터페이스201: I / O interface

202 : Security Encryption Accelerator(암호연산가속기 : Tripple DES )202: Security Encryption Accelerator (Tripple DES)

113 : 인터페이스 모듈 CPU(Central Processing Unit)113: interface module CPU (Central Processing Unit)

103 : OBU(On Board Unit), 차량탑재장치103: OBU (On Board Unit), Vehicle Mounting Device

102 : RSU(Road Side Unit), 노변장치102: RSU (Road Side Unit), Roadside Unit

117 : 카드 인터페이스 모듈117: card interface module

118 : SAM card, 보안인증용 카드(Security Access Module)118: SAM card, Security Access Module

105 : SAM BANK, 다중 인증처리를 위한 modules105: SAM BANK, modules for multiple authentication

106 : RS-232 확장 포트(8, 16포트 등)106: RS-232 Expansion Port (8, 16, etc.)

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 자동요금징수 시스템은,The automatic toll collection system according to one feature of the present invention for solving the technical problem,

차량에 탑재된 스마트 카드가 삽입된 차량탑재장치로부터 사용자 정보를 입력받고, 자동요금징수 처리를 하는 자동요금징수 시스템으로서,An automatic toll collection system that receives user information from an on-vehicle device equipped with a smart card mounted on a vehicle and performs automatic toll collection processing,

상기 차량탑재장치로부터 송신되는 신호를 수신하여 유선신호로 변환하는 안테나;An antenna for receiving a signal transmitted from the vehicle-mounted device and converting the signal into a wired signal;

상기 스마트카드로부터 사용자 정보를 입력받아 요금 자동 징수를 제어하는 시스템;A system for controlling automatic charge collection by receiving user information from the smart card;

상기 시스템의 제어에 따라 스마트 카드의 서명값을 검증하고, 이에 대응하는 서명값을 생성하고, 개별 요금징수 거래내역을 저장하는 보안인증처리장치를 다수개 장착한 샘 뱅크를 포함한다.According to the control of the system includes a sam bank equipped with a plurality of security authentication processing device for verifying the signature value of the smart card, generates a corresponding signature value, and stores the individual charge collection transaction history.

이러한 본 발명을 이 분야의 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조로 하여 실시예에 관하여 설명하면 다음과 같다.When the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can be easily carried out as follows.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 자동요금징수 시스템이 유료도로에 적용된 환경을 나타낸 도면이고, 도2는 이 발명의 실시예에 따른 자동요금징수 시스템의 구성도이다.1 is a view showing an environment in which an automatic toll collection system according to an embodiment of the present invention is applied to a toll road, and FIG. 2 is a configuration diagram of an automatic toll collection system according to an embodiment of the present invention.

도1 또는 도2를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 자동요금징수 시스템은, 안테나(101), 노변장치(102), 서버(104), 샘뱅크(SAM BANK, 105), 확장포트(106)를 포함한다.1 or 2, the automatic toll collection system according to an embodiment of the present invention, the antenna 101, the roadside device 102, the server 104, the SAM BANK (105), expansion port ( 106).

차량은 차량탑재장치(103)를 구비하고, 차량탑재장치(103)는 스마트 카드(200)를 인식할 수 있고, 샘 뱅크(105)와 통신할 수 있는 장비를 포함한다.The vehicle includes a vehicle mounting apparatus 103, and the vehicle mounting apparatus 103 may include a device capable of recognizing the smart card 200 and communicating with the sam bank 105.

차량탑재장치(103)에 스마트카드(200)를 삽입하여 유료도로의 폐쇄형 영업소입구(300)를 진입한다. 이때, 톨게이트형식은 크게 2가지가 있는데, 폐쇄형과 개방형으로 구분된다. 폐쇄형은 입구, 출구가 서로 상이하게 존재하며, 개방형은 한번 통과로 과금되는 형태이다. 예를 들면, 국내 유료도로의 청계, 판교, 성남 톨케이트가 개방형이다.The smart card 200 is inserted into the vehicle mounting apparatus 103 to enter the closed business entrance 300 of the toll road. At this time, there are two types of toll gates, which are classified into a closed type and an open type. In the closed type, the inlet and outlet are different from each other, and the open type is charged in one pass. For example, Cheonggye, Pangyo, and Seongnam tollgates on the national toll road are open.

또한, 폐쇄형 입구는 능동 DSRC(Dedicated Short Range Communication)등과 같은 무선통신을 위한 안테나(101)를 설치한다. 스마트카드(200)의 통신 신호는 안테나(101)를 거쳐 유선을 통해 노변장치(102)로 전달된다. 이 통신 신호를 받은노변장치(102)는 요금징수제어 시스템(104)을 거쳐 샘 뱅크(105)와 통신을 하게 되며 여기서 샘 뱅크(105)는 서명값(S1,S2,S3)을 검증 및 생성 하게된다. 서명값 검증과 생성을 거친 데이터를 입력받아 요금징수제어 시스템(104)은 거래내역을 저장하고, 노변장치(102)을 통해 영수증 정보, 입구정보 등의 데이타를 안테나(101)를 통해 차량탑재장치(103)의 스마트 카드(200)로 보내준다.In addition, the closed inlet installs an antenna 101 for wireless communication such as active dedicated short range communication (DSRC). The communication signal of the smart card 200 is transmitted to the roadside device 102 via a wire through the antenna 101. The roadside device 102 receiving the communication signal communicates with the Sam Bank 105 via the toll control system 104, where the Sam Bank 105 verifies and generates the signature values S1, S2, and S3. Will be done. The charge collection control system 104 receives the signature value verified and generated data, stores the transaction history, and loads the receipt information, the entrance information, and the like through the roadside device 102 through the vehicle-mounted device. The smart card 200 of 103 is sent.

폐쇄형 출구를 통과할 경우, 실제 요금 징수를 위한 과금이 일어나며, 샘 뱅크(105)의 서명값 S2 생성시 요금정보를 포함시켜 노변장치(112,RSU2) 영역을 통과할 때 차량탑재장치(103)로 보내 스마트카드(200)에서 서명 검증 후 과금처리가 이루어 진다. 이때, 여러 차량이 통신영역에 들어와도 16개 포트의 샘 뱅크(105)에 인증요청 자료들이 순차적으로 들어오기 때문에 다중 인증처리가 가능하다.When passing through the closed exit, billing for actual charge collection occurs, and the vehicle-mounted device 103 is included when passing through the roadside devices 112 and RSU2 by including the charge information when generating the signature value S2 of the Sam bank 105. The billing process is made after the signature verification in the smart card 200. At this time, even if several vehicles enter the communication area, since authentication request data sequentially enters the 16 bank Sam Bank 105, multiple authentication processing is possible.

요금징수제어 시스템은 샘 모듈별 고유 특정값을 가지고서 각각에 해당하는 차량에 재전송하도록 한다.The toll control system retransmits each vehicle with its own specific value for each module.

도2를 참조하면, 차량탑재장치(103)는 차량에 탑재되어 이동되며, 스마트카드(200)를 삽입할 수 있고, 노변장치(102, 112)와 차량정보 및 요금관련 데이터들을 송수신한다.Referring to FIG. 2, the vehicle mounting apparatus 103 may be mounted and moved in a vehicle, and may insert a smart card 200, and transmit and receive vehicle information and fee related data with the roadside devices 102 and 112.

스마트 카드(200)는 차량탑재장치(103)의 인터페이스 모듈의 CPU(113)와 스마트카드(200)의 입출력장치(IO/CLK/RST,201)를 통해 데이터를 입출력하며, 이러한 데이터는 스마트카드 내의 CPU를 통해 처리하고, 그 값들은 암호연산가속기(Triple-DES Accelerator,202)에 의해 암호화된다.The smart card 200 inputs and outputs data through the CPU 113 of the interface module of the vehicle-mounted device 103 and the input / output device (IO / CLK / RST) 201 of the smart card 200, and the data is a smart card. It is processed through the internal CPU, and the values are encrypted by the Triple-DES Accelerator 202.

샘 뱅크(105)는 서명값을 검증 및 생성하고 거래내역을 저장하는 역할을 하는 것으로 여러 개의 SAM 카드(118)를 다중 처리토록 한 것이다.The SAM bank 105 is responsible for verifying and generating signature values and storing transaction details, thereby allowing multiple SAM cards 118 to be multi-processed.

기존의 방식에서는 이 샘(SAM)을 도로 레인(lane)마다 놓아 노변장치 제작시 장착하는 불편함과 비효율성이 있었으며, 고속으로 달리는 여러대 차량 인증이 불가하였지만, 본 발명에서는 여러개의 샘 카드를 한 곳에서 분산 처리하도록 함으로써 경제적인 이득과 다른 사업자가 발행한 사용자용 스마트카드의 적용을 위해 샘의 추가나 이동이 간편하여 유지 보수 및 확장성이 월등히 뛰어나게 되었다.In the conventional method, there was inconvenience and inefficiency of installing this SAM in each lane of the road, and it was impossible to install the roadside device. However, in the present invention, it was not possible to authenticate several vehicles running at high speed. By having distributed processing in one place, it is easy to add or move a fountain for economic benefit and application of user smart card issued by another operator, which is excellent in maintenance and scalability.

다시 말해, 한 톨게이트에서 여러 노변장치에 들어가 있는 샘 카드를 영업소 또는 노변장치 요금징수제어 시스템 등 특정 장소에 통합 처리 및 관리함으로써 샘 카드 교체 및 수정이 용이하게 된다. 샘 뱅크(105)의 구성방식도 사용자의 요구에 따라 자유롭게 제작할 수 있으며, 요금징수제어 시스템(104)과 분리하여 하나의 모듈 구성도 가능하고, PCI 타입으로 제작하여 요금징수제어 시스템(104)에 장착도 가능하다.In other words, it is easy to replace and modify a fountain card by integrating and managing a fountain card in a toll gate at a specific place such as a business office or a roadside billing control system. The configuration of the sam bank 105 can also be freely manufactured according to a user's request, and a single module can be configured separately from the toll collection control system 104, and can be manufactured in a PCI type to the toll collection control system 104. Can also be installed.

도2를 참조하면, 샘 뱅크(104)가 16포트로 되어 있으며, 이는 교통량이나 필요에 따라 필요에 따라 32포트나 64포트로 확장 가능하며, 더 많은 수의 포트로도 확장 가능하다.Referring to Fig. 2, the sam bank 104 is 16 ports, which can be expanded to 32 or 64 ports as required by traffic volume or needs, and can be extended to a larger number of ports.

또한, 8bit CPU(116)를 장착하여 스마트카드(200) 및 요금징수제어 시스템(104)과 인터페이스를 가능하게 하였고, 기본 처리 통신 속도인 57,600bps로 데이터를 처리한다. 또한, 외부의 명령어에 의해 230,400bps까지 통신 속도 선택이 가능하다.In addition, it is equipped with an 8-bit CPU 116 to enable the interface with the smart card 200 and the billing control system 104, and processes data at 57,600bps, which is the basic processing communication speed. In addition, communication speed can be selected up to 230,400bps by external command.

요금징수제어 시스템(104)은 데이터를 1번부터 16번까지의 샘 카드에 순차적으로 전송하며, 처리가 끝나고 대기 중인 샘카드에 계속해서 다음 차량의 데이터를 처리하도록 한다.The toll control system 104 sequentially transmits data to the first to sixteenth thumb cards, and continues processing the next vehicle data to the waiting samcard after the processing is completed.

요금징수제어 시스템(104)은 차량에서 전송해 온 데이터가 어떤 샘 카드로 전송되었는지 알기위해 처리 중인 샘 카드의 정보를 가지고 있으며, 처리된 데이터는 원래 차량으로 전송된다.The toll control system 104 has information of a sample card being processed to know which sample card has been transmitted from the vehicle, and the processed data is transmitted to the original vehicle.

다른 사업자가 발행한 사용자용 스마트카드의 적용을 위해서는 스마트카드에 대응되는 샘 카드가 샘 뱅크(105)에 장착되어야 하며, 차량에서 넘어온 데이터를 요금징수제어 시스템(104)에서 분리하여 해당 사업자의 샘 카드에 전송하면 된다.In order to apply a smart card for a user issued by another operator, a sam card corresponding to the smart card should be mounted in the sam bank 105, and the data from the vehicle is separated from the toll collection control system 104 to remove the user's smart card. Send it to the card.

본 발명의 실시예에서 사용되는 샘 뱅크(105)의 경우 다른 기술에 비해 자동 요금 징수 전체 시스템의 방식 차이에 대한 적용성과 확장성 및 타카드와의 호환성이 현저하게 뛰어나며, 요금징수제어 시스템(104)쪽의 RS-232 확장포트(106)를 추가함에 따라 사업자 요구만큼 샘 카드를 늘릴 수 있다.In the case of the sample bank 105 used in the embodiment of the present invention, the applicability and scalability of the method difference of the entire automatic toll collection system and the compatibility with other cards are remarkably excellent compared to other technologies, and the toll control system 104 By adding an RS-232 expansion port 106 on the side, the number of cards can be increased as required by the operator.

또, 가장 큰 장점은 기존 기술에 비해 고속으로 다중 인증처리가 가능하여, 동시에 여러 고속 차량들을 요금 징수 할 수 있으며 차량탑재장치와 노변장치의 무선 통신 방식인 수동 DSRC방식, 적외선 방식(능동 Infra Red)과 함께 능동 DSRC 방식의 자동 요금 징수 방식에 최적으로 적용하게 된다.In addition, the biggest advantage is that it is possible to collect multiple high-speed vehicles at the same time, and to charge multiple high-speed vehicles at the same time compared to the existing technology, and to use passive DSRC and infrared methods (active Infra Red) ), It is optimally applied to the automatic toll collection method of active DSRC method.

이러한 구성을 가진 이 발명이 실시예에 따른 자동요금징수 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the automatic toll collection system according to an embodiment of the present invention having such a configuration is as follows.

도3은 폐쇄형 입구에서 요금징수 거래방법의 동작 흐름도로서, 폐쇄형 입구(300)에서의 스마트카드(200), 차량탑재장치(103), 노변장치(102)와 샘뱅크(105)간의 데이터 처리 절차를 보여준다.3 is an operation flowchart of a toll collection transaction method at a closed entrance, and the data between the smart card 200, the vehicle loading device 103, the roadside device 102 and the Sambank 105 at the closed entrance 300 is shown. Show the procedure.

도3을 참조하면, 차량이 폐쇄형 입구(300)를 진입할 시 차량탑재장치(103)는 스마트카드를 초기화시킨다(S301). 그리고 나서, 스마트카드(200)의 중앙처리장치 (204)가 서명값 S1을 생성한다. 스마트 카드(200)는 서명값 생성 시 암호연산가속기(202)를 사용하여 입구정보, 카드정보 등의 데이터를 포함시켜 암호화를 진행한다.Referring to FIG. 3, when the vehicle enters the closed entrance 300, the vehicle mounting apparatus 103 initializes the smart card (S301). Then, the central processing unit 204 of the smart card 200 generates the signature value S1. The smart card 200 performs encryption by including data such as entrance information and card information using the cryptographic accelerator 202 when generating a signature value.

암호연산가속기(202)에서 사용된 암호화 기술은 국제표준인 Tripple DES를 이용하여, 128bit(각 byte에서 패러티 1bit를 제외하면 112bit)키를 사용하여 암호화 수준을 한층 높였다. 특히, Triple DES 연산 가속기가 장착되어 있는 스마트카드를 사용함으로써 종래의 소프트웨어적으로 처리했던 것에 비해 현저한 속도 향상을 시켰다.The encryption technique used in the cryptographic accelerator (202) uses the Tripple DES, an international standard, to increase the level of encryption using a 128-bit key (112 bits except for 1 bit of parity in each byte). In particular, the use of a smart card equipped with a Triple DES operation accelerator significantly improved the speed compared to the conventional software processing.

스마트 카드(200)는 서명값 S1을 차량탑재장치(103)로 보내(S302) 차량탑재장치(103)에서 저장하고 있는 차량정보와 함께 노변장치(102)에서 요청신호가 오게 되면 데이터들을 전송한다(S303).The smart card 200 sends the signature value S1 to the vehicle mounting apparatus 103 (S302) and transmits data when the request signal comes from the roadside apparatus 102 together with the vehicle information stored in the vehicle mounting apparatus 103. (S303).

노변장치(102)에서 전송된 서명값(S1)을 포함하고 있는 데이터들은 샘 초기화라는 신호에 의해 확장포트(106)를 통해 샘 뱅크(105)의 하나의 샘 카드에 전송된다(S304).Data including the signature value S1 transmitted from the roadside device 102 is transmitted to one sample card of the sample bank 105 through the expansion port 106 by the signal of the sample initialization (S304).

이때, 요금징수 제어 시스템(104)은 데이터를 1번부터 16번까지의 샘 카드에 순차적으로 전송하며, 처리가 끝나고 대기 중인 샘카드에 계속해서 다음 차량의 데이터를 처리하도록 한다. 요금징수 제어 시스템(104)은 차량에서 전송해 온 데이터가 어떤 샘 카드로 전송되었는지 알기위해 처리 중인 샘 카드의 정보를 가지고 있으며, 처리된 데이터는 원래 차량으로 전송된다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 샘 뱅크(105)의 경우 다른 기술에 비해 자동 요금 징수 전체 시스템의 방식 차이에 대한 적용성과 확장성 및 타카드와의 호환성이 현저하게 뛰어나며, 요금징수 제어 시스템(104)쪽의 RS-232 확장포트(106)를 추가함에 따라 사업자 요구만큼 샘 카드를 늘릴수 있다.At this time, the toll control system 104 sequentially transmits the data to the first to the sixteenth Sam card, and continues processing the next vehicle data to the waiting Samcard after the processing is completed. The toll control system 104 has information of the fountain card being processed to know which fountain card the data transmitted from the vehicle has been transmitted to, and the processed data is transmitted to the original vehicle. In the case of the SAM bank 105 used in the embodiment of the present invention, the applicability and scalability of the method difference of the entire automatic toll collection system and the compatibility with other cards are remarkably excellent, compared to other technologies, and the toll control system 104 By adding an RS-232 expansion port 106 on the side, the number of cards can be increased as required by the operator.

그리고 나서, 샘 뱅크(105)의 보안인증처리장치인 샘(118)이 차량의 스마트카드(200)에서 생성된 서명값 S1을 검증한다.Then, the sam 118, which is a security authentication processing device of the sam bank 105, verifies the signature value S1 generated in the smart card 200 of the vehicle.

이후, 샘 뱅크(105)는 요금징수 제어 시스템(104)에서 올라온 입구정보를 포함시켜 S2 서명값을 생성하고, 서명값 S2는 노변장치(102)에서 영수증정보를 포함하여 차량탑재장치(103)로 전달한다(S305).Thereafter, the sam bank 105 generates the S2 signature value by including the entrance information from the toll control system 104, and the signature value S2 includes the receipt information from the roadside device 102. Transfer to (S305).

그리고 나서, 차량탑재장치(103)가 정보 저장신호를 스마트카드(200)로 보내면 스마트카드(200)는 서명값 S2를 검증하고, 입구 테이터 및 영수증정보 등을 저장한다(S306).Then, when the vehicle-mounted device 103 sends an information storage signal to the smart card 200, the smart card 200 verifies the signature value S2, and stores the entrance data and receipt information (S306).

이로써, 폐쇄형 입구(300)를 통과하는 절차가 마무리된다.This concludes the procedure through the closed inlet 300.

도4는 폐쇄형 출구 및 개방형에서 요금징수 거래방법의 동작흐름도로서, 폐쇄형 입구를 통과한 차량이 출구를 나갈 때 발생하는 처리절차이며, 개방형의 경우도 동일하게 적용된다.Figure 4 is a flow chart of the toll collection transaction method in the closed exit and open type, a process that occurs when a vehicle passing through the closed entrance exits the exit, the same applies to the open type.

차량이 폐쇄형 출구(400)를 통과하게 되면 스마트카드 초기화신호에 의해 스마트카드(200)는 폐쇄형 입구를 통과할 때 전송되어 저장되어 있는 입구정보가 포함된 서명값 S1을 생성하여(S401),차량탑재장치(103)로 전송한다(S402).When the vehicle passes through the closed exit 400, the smart card 200 generates a signature value S1 including the entrance information stored and transmitted when passing through the closed entrance by the smart card initialization signal (S401). In operation S402, the vehicle mounting apparatus 103 is transmitted to the vehicle mounting apparatus 103.

그리고 나서, 노변장치(112)의 요청신호에 의해 차량탑재장치(103)에서 차량정보를 포함한 서명값 S1을 노변장치(112)로 전송한다(S403).Then, the on-vehicle device 103 transmits the signature value S1 including the vehicle information to the roadside device 112 by the request signal of the roadside device 112 (S403).

다음, 노변장치(112)에서 샘 초기화신호에 의해 전송된 데이터들은(S404) 샘 뱅크(105)에서 검증되고, 요금징수 제어 시스템(104) 측에서 전송받은 요금정보를 포함하여 샘 뱅크(105)는 서명값 S2를 생성한다.Next, the data transmitted by the fountain initialization signal from the roadside device 112 are verified in the sample bank 105 (S404), and the sample bank 105 including the charge information received from the toll control system 104 side. Generates the signature value S2.

서명값 S2는 노변장치(112)로 전달되어 영수증 정보와 함께 차량탑재장치 (103)로 전송된다(S405).The signature value S2 is transmitted to the roadside apparatus 112 and transmitted to the vehicle mounting apparatus 103 together with the receipt information (S405).

그리고 나서, 차량탑재장치(103)로부터 요금차감/정보저장신호가 스마트카드로 서명값 S2와 함께 전송되면(S406), 포함된 요금정보에 의해 스마트카드(200)는 카드 내부에서 요금차감을 시킨다.Then, when the charge reduction / information storage signal is transmitted from the vehicle-mounted device 103 to the smart card together with the signature value S2 (S406), the smart card 200 causes the charge reduction within the card by the included charge information. .

차감된 요금은 서명값 S3 생성시 포함되며, 차량탑재장치(103)를 거쳐 노변장치(112)로 전송된다. 이때 스마트카드(200)에서는 이용요금, 차량정보, 거래내역 등을 영수증 정보로 카드내 기억장치 메모리인 EEPROM(207)의 특정 장소에 저장한다.The deducted fee is included in generating the signature value S3 and is transmitted to the roadside device 112 via the vehicle-mounted device 103. At this time, the smart card 200 stores the usage fee, vehicle information, transaction details, etc. as receipt information in a specific place of the EEPROM 207 which is the memory device in the card.

그리고 나서, 스마트 카드(200)는 차량탑재장치(103)를 통해 노변장치(112)로 잔액 및 서명값 S3을 전송한다.Then, the smart card 200 transmits the balance and the signature value S3 to the roadside device 112 through the vehicle-mounted device 103.

잔액 및 서명값 S3을 전송되면, 노변장치(112)는 샘 인증신호에 의해 샘 뱅크(105)로 잔액 및 서명값 S3을 전송한다(S407).When the balance and the signature value S3 are transmitted, the roadside apparatus 112 transmits the balance and the signature value S3 to the fountain bank 105 by the fountain authentication signal (S407).

그리고 나서, 샘 뱅크(105)는 검증 및 로그로 저장하고, 그 데이터들을 요금징수 제어 시스템(104)로 보내 거래내역을 저장하게 한다.Sam bank 105 then verifies and stores the log and sends the data to tolling control system 104 to store the transaction.

스마트카드(200)와 샘 뱅크(105) 사이에는 이런 방법으로 절차가 이루어지며 이 발명의 실시 예는 변형 예가 존재 가능하다.The procedure is performed in this manner between the smart card 200 and the sam bank 105, and variations of the embodiment of the present invention may exist.

개방형의 경우에도 이와 같은 과정으로 요금이 정산된다.The fee is settled in the case of the open type.

또한, 본 발명이 제시한 스마트카드와 샘 뱅크와의 처리 절차는 이에 제한되지 않고, 당업자의 통상적 지식과 범위 내에서 변형 및 개량이 가능하다.In addition, the procedure of the smart card and the Sam Bank proposed by the present invention is not limited thereto, and modifications and improvements are possible within the ordinary knowledge and scope of those skilled in the art.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정한 것은 아니 며, 본 발명의 실시예는 다양하게 변형될 수 있다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention has been described by way of example only and is not intended to limit the present invention. The embodiments of the present invention may be variously modified.

본 발명에 의하면, 스마트카드의 다중 인증 처리 방식을 이용하여 동시에 고속 차량에 대한 요금을 자동으로 징수함으로써 고속도로 및 유료도로를 이용하는 차량 이용자들은 보다 빠르고 편리하게 이용할 수 있을 것이다. 특히 무선 통신 방식에 제한을 받지 않고 다양한 무선 통신 방식에 의한 자동요금 징수 시스템에 적용 가능하며, 능동 DSRC 구현 방식의 다양성을 포함하여 타 카드의 호환성 적용과 시스템 확장에 효과적으로 대응이 가능하다.According to the present invention, by using the smart card multiple authentication processing method automatically collects charges for high-speed vehicles at the same time, vehicle users using the highway and toll road will be faster and more convenient. In particular, it can be applied to the automatic toll collection system by various wireless communication methods without being limited to the wireless communication method, and can effectively cope with the application and expansion of other cards' compatibility including the variety of active DSRC implementation methods.

Claims (8)

차량에 탑재된 스마트 카드가 삽입된 차량탑재장치로부터 사용자 정보를 입력받고, 자동요금징수 처리를 하는 자동요금징수 시스템으로서,An automatic toll collection system that receives user information from an on-vehicle device equipped with a smart card mounted on a vehicle and performs automatic toll collection processing, 상기 차량탑재장치로부터 송신되는 신호를 수신하여 유선신호로 변환하는 안테나;An antenna for receiving a signal transmitted from the vehicle-mounted device and converting the signal into a wired signal; 상기 스마트카드로부터 사용자 정보를 입력받아 요금 자동 징수를 제어하는 요금징수 제어시스템;A charge collection control system that receives user information from the smart card and controls automatic charge collection; 상기 요금징수 제어시스템의 제어에 따라 스마트 카드의 서명값을 검증하고, 이에 대응하는 서명값을 생성하고, 거래내역을 저장하는 샘 모듈을 다수개 장착하여 처리토록 한 샘 뱅크를 포함하는 자동 요금징수 시스템.According to the control of the toll control system, an automatic toll collector including a bank of samples for verifying a signature value of a smart card, generating a corresponding signature value, and storing a plurality of SAM modules for processing transaction. system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 서버의 신호를 상기 다수개의 샘 모듈로 전달하도록 다수개의 포트를 갖는 확장 포트를 더 포함하는 자동 요금징수 시스템.And an expansion port having a plurality of ports for transmitting signals of the server to the plurality of fountain modules. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 차량탑재장치는 차량에 탑재되어 이동되며, 상기 스마트카드를 삽입할 수 있고, 상기 노변장치와 차량정보 및 요금관련 데이터를 송수신하는 자동 요금징수 시스템.The on-vehicle device is mounted on the vehicle and moved, the smart card can be inserted, the automatic toll collection system for transmitting and receiving the road information and vehicle-related information and the fare-related device. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 스마트 카드는,The smart card, 상기 차량탑재장치와 데이터를 입출력하는 입출력장치;An input / output device for inputting / outputting data with the vehicle mounting apparatus; 상기 입출력장치를 통해 입출력되는 데이터를 처리하는 CPU;A CPU for processing data input and output through the input / output device; 상기 CPU에 의해 처리된 값들을 암호화하는 가속기를 포함하는 자동 요금징수 시스템.And an accelerator for encrypting values processed by the CPU. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 샘 뱅크는 16개의 샘 모듈로 이루어지며, 상기 시스템은 데이터를 1번부터 16번까지의 샘 카드에 순차적으로 전송하며, 처리가 끝나고 대기 중인 샘 모듈에 계속해서 다음 차량의 데이터를 처리하도록 하고, 시스템은 상기 스마트 카드에서 전송해 온 데이터가 어떤 샘 모듈로 전송되었는지 알기 위해 처리 중인 샘 모듈의 정보를 가지고 있으며, 처리된 데이터는 해당 스마트 카드로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 요금징수 시스템.The Sam Bank consists of 16 Sam Modules, and the system sequentially transmits data to Sam Cards Nos. 1 to 16, and continues processing the next vehicle's data to the Sam module waiting for processing. And the system has information of a sam module being processed to know which sam module the data transmitted from the smart card is transmitted to, and the processed data is transmitted to the smart card. 차량에 탑재된 스마트 카드가 삽입된 차량탑재장치로부터 사용자 정보를 입력받고, 자동요금징수 처리를 하는 자동요금징수 방법으로서,An automatic toll collection method for receiving user information from a vehicle-mounted device in which a smart card mounted in a vehicle is inserted and performing automatic toll collection processing, 고속도로 패쇄형 입구에서 상기 차량탑재장치가 상기 스마트 카드를 초기화하면, 상기 스마트 카드가 카드내부 IC Chip에 있는 난수 발생기를 이용하여 난수를 생성하여 사용자 정보를 포함하는 제1 서명값을 생성하는 단계;Generating a first signature value including user information by generating a random number by using the random number generator in the IC chip of the card when the vehicle-mounted device initializes the smart card at the highway closed gate; 서버가 생성된 제1 서명값을 샘 뱅크의 해당 샘 모듈로 전달하고, 해당 샘 모듈이 제1 서명값을 검증하고, 이에 대응되는 영수증 정보 및 입구정보를 포함하는 제2 서명값을 생성하여 송신하는 단계;The server transmits the generated first signature value to the corresponding sam module of the sam bank, and the corresponding sam module verifies the first signature value and generates and sends a second signature value including corresponding receipt information and entrance information. Making; 상기 스마트 카드가 상기 제2 서명값을 검증하고, 입구 데이터 및 영수증 정보를 저장하는 단계;The smart card verifying the second signature value and storing entrance data and receipt information; 고속도로 패쇄형 출구에서 상기 스마트 카드가 사용자 정보 및 입구정보를 포함하는 제3 서명값을 생성하는 단계;Generating, by the smart card, a third signature value including user information and entrance information at a highway closed gate; 서버가 생성된 제3 서명값을 샘 뱅크의 해당 샘 모듈로 전달하고, 해당 샘 모듈이 제3 서명값을 검증하고, 이에 대응되는 영수증 정보를 포함하는 제4 서명값을 생성하여 송신하는 단계;Transmitting, by the server, the generated third signature value to the corresponding sam module of the sam bank, and verifying the third signature value by the corresponding sam module and generating and transmitting a fourth signature value including receipt information corresponding thereto; 상기 스마트 카드가 상기 제4 서명값을 검증하고, 이를 이용하여 요금을 차감하고 차감정보를 포함하는 제5 서명값을 생성하여 상기 샘 모듈로 송신하고, 영수증 정보를 저장하는 단계를 포함하는 자동 요금 징수 방법.The smart card verifying the fourth signature value, using the same, deducting a fee, generating a fifth signature value including the deduction information, transmitting the generated signature value to the fountain module, and storing receipt information; Collection method. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 샘 뱅크는 16개의 샘 모듈로 이루어지며, 상기 시스템은 데이터를 1번부터 16번까지의 샘 카드에 순차적으로 전송하며, 처리가 끝나고 대기 중인 샘 모듈에 계속해서 다음 차량의 데이터를 처리하도록 하고, 시스템은 상기 스마트 카드에서 전송해 온 데이터가 어떤 샘 모듈로 전송되었는지 알기 위해 처리 중인 샘 모듈의 정보를 가지고 있으며, 처리된 데이터는 해당 스마트 카드로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 요금징수 방법.The Sam Bank consists of 16 Sam Modules, and the system sequentially transmits data to Sam Cards Nos. 1 to 16, and continues processing the next vehicle's data to the Sam module waiting for processing. And the system has information of a sam module being processed to know to which sam module the data transmitted from the smart card is transmitted, and the processed data is transmitted to the smart card. 고속도로 개방형 출구에서 차량에 탑재된 스마트 카드가 삽입된 차량탑재장치로부터 사용자 정보를 입력받고, 자동요금징수 처리를 하는 자동요금징수 방법으로서,An automatic toll collection method for receiving user information from an on-vehicle device equipped with a smart card mounted on a vehicle at an open highway exit and performing automatic toll collection processing, 상기 스마트 카드가 사용자 정보를 포함하는 제1 서명값을 생성하는 단계;Generating, by the smart card, a first signature value including user information; 서버가 생성된 제1 서명값을 샘 뱅크의 해당 샘 모듈로 전달하고, 해당 샘 모듈이 제1 서명값을 검증하고, 이에 대응되는 영수증 정보를 포함하는 제2 서명값을 생성하여 송신하는 단계;Transmitting, by the server, the generated first signature value to a corresponding sam module of the sam bank, and verifying the first signature value by the corresponding sam module, and generating and transmitting a second signature value including corresponding receipt information; 상기 스마트 카드가 상기 제2 서명값을 검증하고, 이를 이용하여 요금을 차감하고 차감정보를 포함하는 제3 서명값을 생성하여 상기 샘 모듈로 송신하고, 영수증 정보를 저장하는 단계를 포함하는 자동 요금 징수 방법.And the smart card verifies the second signature value, uses the same to deduct the fee, generates a third signature value including the deduction information, transmits it to the fountain module, and stores receipt information. Collection method.
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