KR102003738B1 - 블루투스 및 nfc를 융합한 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 별도의 조작 없이 자동으로 승/하차에 따른 결제가 이루어져 편의성을 높일 수 있으며, 승/하차 시 발생할 수 있는 다양한 돌발 상황에 신속하게 대응하여 결제서비스의 안전성 및 신뢰도를 극대화시킬 수 있는 블루투스 및 NFC를 융합한 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

블루투스 및 NFC를 융합한 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법{Intelligent payment system and method for public transport combined bluetooth and NFC}

본 발명은 블루투스 및 NFC를 융합한 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게로는 블루투스(Bluetooth) 및 NFC(Near Field Communication) 중 어느 하나를 택일하여 결제함과 동시에 블루투스 결제 모드 시, 사용자의 별도의 조작 없이 자동으로 승/하차에 따른 결제가 이루어져 편의성을 높일 수 있으며, 승/하차 시 발생할 수 있는 다양한 돌발 상황에 신속한 대응이 가능하여 결제서비스의 안전성 및 신뢰도를 극대화시킬 수 있는 블루투스 및 NFC를 융합한 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 통신 인프라가 확장되고 전자 디바이스 산업이 발달함에 따라 스마트폰을 이용한 각종 결제 시스템 및 방법에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

특히 대중교통은 승객들의 승/하차 마다 결제가 이루어지기 때문에 현금 결제가 이루어지는 경우, 결제가 불편할 뿐만 아니라 승객들의 대기시간이 지체되는 문제점을 갖는다.

이에 따라 최근 들어서는 스마트폰, 교통카드, 신용카드 등에 NFC(Near Field Communication) 칩을 설치하여 NFC를 이용한 결제 방식이 널리 사용되고 있다.

이때 NFC는 무선 태그(RFID) 기술 중의 하나로서, 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신기술이며, 짧은 통신 거리로 인해 보안이 우수하고 가격이 저렴한 장점을 갖는다.

그러나 종래의 NFC 결제방식은 통신 거리가 10cm 미만이기 때문에 결제를 하기 위해서는 사용자가 직접 NFC 카드 또는 NFC 단말기를 결제단말기와 근접한 위치로 이동시켜야 하기 때문에 결제가 번거로울 뿐만 아니라 대기시간이 소요되는 단점을 갖는다.

또한 종래의 NFC 결제방식은 하차 태깅(tagging)을 실수로 누락하는 경우, 최장거리 탑승으로 처리되어 사용자의 불필요한 비용 소모를 유발하는 문제점이 발생한다.

이에 따라 최근 들어서는 블루투스 등의 비콘 통신을 이용한 결제 시스템에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.

도 1은 국내등록특허 제10-1647834호(발명의 명칭:비콘을 이용한 대중교통 결제 방법 및 시스템)에 개시된 비콘을 이용한 대중교통 결제 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 1의 비콘을 이용한 대중교통 결제 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 대중교통 관리 서버(130)와, 비콘(110)들, 대중교통 단말기(120), 대중교통 이용 어플리케이션(160), 사용자 단말기(150)로 이루어진다.

비콘(110)은 교통수단의 입구와 출구에 설치되어 설정된 근거리 무선통신 영역에 접근한 사용자 단말기(150)를 인식하며, 인식된 사용자 단말기(150)에 대중교통 결제 승인 인증-키를 전송한다.

대중교통 단말기(120)는 교통수단에 설치되며, 비콘(110)을 통해 인식된 사용자 단말기(150)의 식별 정보를 수집하고, 수집된 정보를 근거로 대중교통 결제 승인 인증-키를 부여한다.

대중교통 관리 서버(130)는 교통수단에 설치된 대중교통 단말기와 네트워크 연결되며, 상기 교통수단을 이용하는 사용자 단말기에 설치된 대중교통 이용 어플리케이션으로부터 요청된 결제 승인에 대한 승인 처리를 수행한다.

사용자 단말기(150)는 교통수단에 설치된 비콘(110)을 통해 대중교통 결제 승인 인증키가 전달되면, 대중교통 이용 어플리케이션(160)을 통해 대중교통 관리 서버(130)에 승인 처리를 요청한다.

또한 사용자 단말기(150)는 대중교통 관리 서버(130)로부터 결제 승인 처리 완료 메시지가 전송되면, 현재 승차한 버스 정보와 결제 승인 정보 및 대중교통 이용 정보를 대중교통 이용 어플리케이션(160)을 통해 화면으로 표시한다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 대중 교통수단을 이용하는 사용자의 단말기 식별 정보와 해당 교통수단에 설치된 비콘의 인증-키를 통해 대중교통 결제 승인이 이루어지도록 함으로써 종래의 교통카드 리더기에 교통카드를 일일이 접촉하지 않고도 결제를 수행할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 비콘(110) 및 사용자 단말기(150)의 비콘 통신 시, 데이터 누락이 발생하더라도 이를 검증하기 위한 기술 및 방법이 전혀 기재되어 있지 않기 때문에 안전성이 현저히 떨어지는 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 사용자가 승차한 후, 승차 취소를 원하는 경우 이에 대한 후속절차를 수행할 수 없어 돌발 상황에 취약한 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 하차 시 데이터 누락이 발생하는 경우, 이를 검증하기 위한 기술 및 방법이 전혀 기재되어 있지 않아 신뢰도가 더욱 떨어지는 구조적 한계를 갖는다.

또한 종래기술(100)은 비콘 통신이 지원되지 않는 환경의 대중교통에서는 사용이 불가능하여 비콘 통신으로 대중교통을 이용한 후, 비콘 통신이 지원되지 않는 대중교통을 이용할 경우 환승요금할인 혜택을 받을 수 없는 단점을 갖는다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결 과제는 비콘 또는 NFC를 택일하여 사용 가능하도록 구성됨으로써 비콘 통신 지원 여부와 상관없이 대중교통에 연동 가능한 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결 과제는 사용자의 현재 상태를 승차인지단계(Phase1) 및 승차확정단계(Phase2)로 분류하되, 승하차 비콘 스캐너 및 차체 비콘 스캐너들로부터 전송 받는 패킷 종류에 따라 사용자 현재 상태를 분류하도록 구성됨으로써 승차 취소, 하차 등의 다양한 돌발 상황에 대해서 신속한 대응이 가능하여 서비스 정확성, 안전성 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있는 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결 과제는 사용자가 결제 어플리케이션을 별도로 조작하지 않아도 대중교통 서비스를 제공받을 수 있기 때문에 사용의 편의성을 높일 수 있는 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결 과제는 비콘 통신을 통한 결제 완료 시, 휴대단말기의 NFC칩으로 승/하차 정보 및 결제내역을 입력하도록 구성됨으로써 비콘 통신이 지원되지 않는 환경에서도 환승요금혜택을 받을 수 있는 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결 수단은 휴대단말기에 설치되는 결제 어플리케이션이 고유ID를 포함하는 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND)을 외부로 반복 송출하는 초기 단계20(S20); 교통수단에 설치되는 승하차 비콘 스캐너가 상기 결제 어플리케이션으로부터 초기 접속요청패킷을 전송 받으면, 초기 접속요청패킷에 대응되는 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 상기 결제 어플리케이션으로 송출하는 단계30(S30); 상기 결제 어플리케이션이 상기 단계30(S30)을 통해 송출된 제1 스캔요청패킷을 수신 받았는지를 판단하며, 상기 제1 스캔요청패킷을 수신 받지 않으면 단계20(S20)을 진행하는 단계40(S40); 상기 결제 어플리케이션이 상기 단계40(S40)에 의해 제1 스캔요청패킷을 수신 받은 경우 진행되며, 현재 상태를 승차인지단계(Phase1)로 설정한 후, 제1 스캔요청패킷에 대응되는 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 송출하는 단계60(S60); 상기 승하차 비콘 스캐너가 상기 단계60(S60)을 통해 송출된 제1 스캔응답패킷을 전송 받으면, 비콘 게이트웨이로 고유ID 및 현재상태정보를 전송하는 단계70(S70); 상기 결제 어플리케이션이 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 외부로 송출하는 단계90(S90); 교통수단에 설치되는 차체 비콘 스캐너가 상기 단계90(S90)을 통해 송출된 제1 접속요청패킷 또는 제2 접속요청패킷(Phase ADV_IND)을 전송 받으면, 제1 접속요청패킷 또는 제2 접속요청패킷에 대응되는 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 상기 결제 어플리케이션으로 송출하는 단계100(S100); 상기 결제 어플리케이션이 상기 단계100(S100)을 통해 송출된 제2 스캔요청패킷을 수신 받았는지를 판단하는 단계110(S110); 상기 단계110(S110)에 의해 상기 결제 어플리케이션이 제2 스캔요청패킷을 수신 받은 경우 진행되며, 현재 상태를 승차확정단계(Phase2)로 설정한 후, 제2 스캔요청패킷에 대응되는 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)을 송출하는 단계120(S120); 상기 차체 비콘 스캐너가 상기 단계120(S120)을 통해 송출된 제2 스캔응답패킷을 전송 받으면, 비콘 게이트웨이로 고유ID 및 현재상태정보를 전송하는 단계130(S130); 상기 단계130(S130) 이후에 진행되며, 상기 결제 어플리케이션이 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)을 외부로 송출한 후 상기 단계100(S100)으로 돌아가 과정을 반복하는 단계160(S160); 상기 결제 어플리케이션이 상기 단계110(S110)에서 제2 스캔요청패킷을 수신 받지 못할 때 진행되며, 데이터를 초기화시키는 단계200(S200)을 포함하고, 상기 단계90(S90)은 상기 단계60(S60)을 통해 상기 결제 어플리케이션이 상기 제1 스캔응답패킷을 전송한 이후 기 설정된 ‘t’초가 경과하면 상기 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 외부로 송출하고, 상기 단계160(S160)은 상기 단계120(S120)을 통해 상기 결제 어플리케이션이 상기 제2 스캔응답패킷을 전송한 이후 기 설정된 ‘t1’초가 경과하면 상기 제2 접속요청패킷을 외부로 송출하고, 상기 단계110(S110)은 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)인지를 판단하는 현재 상태 판별단계(S170); 상기 현재 상태 판별단계(S170)에 의해 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)일 때 진행되며, 상기 제2 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p)가 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 설정값(TH) 이상인지를 비교하며, 상기 제2 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p)가 설정값(TH) 이하이면 상기 단계160(S160)을 진행하여 이후 과정을 반복 수행하는 재시도 회수 비교단계(S190)를 더 포함하고, 상기 단계200(S200)은 상기 재시도 회수 비교단계(S190)에 의해 상기 제2 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p)가 설정값(TH)을 초과하면 하차가 이루어졌다고 판단하여 현재 상태 정보를 초기화 시킨 후 단계20(S20)으로 돌아가 이후 과정을 반복하고, 지능형 대중교통 결제방법은 상기 현재 상태 판별단계(S170)에서 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)가 아닐 때 진행되며, 상기 제1 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p1)가 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 제1 설정값(TH1) 이상인지를 비교하며, 상기 제1 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p1)가 제1 설정값(TH1) 이하이면 상기 단계90(S90)을 진행하여 이후 과정을 반복 수행하는 제2 재시도 회수 비교단계(S220); 상기 제2 재시도 회수 비교단계(S220)에 의해 상기 제1 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p1)가 제1 설정값(TH)을 초과하면 현재 상태를 승차 취소로 판단하여 현재 상태를 초기화 시킨 후 단계20(S20)으로 돌아가 이후 과정을 반복하는 제2 초기화단계(S230)를 더 포함하는 것이다.

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또한 본 발명에서 상기 비콘 게이트웨이는 현재 상태가 승차확정단계인 결제 어플리케이션들 중 상기 차체 비콘 스캐너로부터 기 설정된 임계 시간 또는 임계 회수 이상 제2 스캔응답패킷을 전송 받지 못한 경우, 해당 결제 어플리케이션의 하차가 이루어졌다고 판단하며, 해당 결제 어플리케이션의 고유ID, 승/하차 정류장ID 및 현재 상태정보를 포함하는 결제 정보를 외부 결제정보 수집 서버로 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 결제정보 수집 서버는 상기 비콘 게이트웨이로부터 전송 받은 결제 정보를 활용하여 해당 결제 어플리케이션의 교통 요금을 산출하며, 산출된 교통 요금을 외부 결제시스템으로 전송함과 동시에 승/하차 및 결제 내역 정보를 해당 결제 어플리케이션으로 전송하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 휴대단말기는 NFC칩을 포함하고, 상기 결제 어플리케이션은 외부로부터 교통 요금을 전송 받으면, 상기 NFC칩에 전송 받은 교통 요금이 반영되도록 하고, 외부로부터 승하자 및 결제내역정보를 전송 받으면, 전송 받은 승/하차 및 결제내역정보를 상기 NFC칩에 입력하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결 수단을 갖는 본 발명에 따르면 비콘 또는 NFC를 택일하여 사용 가능하도록 구성됨으로써 비콘 통신 지원 여부와 상관없이 대중교통에 연동 가능한 장점을 갖는다.

또한 본 발명에 의하면 사용자의 현재 상태를 승차인지단계(Phase1) 및 승차확정단계(Phase2)로 분류하되, 승하차 비콘 스캐너 및 차체 비콘 스캐너들로부터 전송 받는 패킷 종류에 따라 사용자 현재 상태를 분류하도록 구성됨으로써 승차 취소, 하차 등의 다양한 돌발 상황에 대해서 신속한 대응이 가능하여 서비스 정확성, 안전성 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 사용자가 결제 어플리케이션을 별도로 조작하지 않아도 대중교통 서비스를 제공받을 수 있기 때문에 사용의 편의성을 높일 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 비콘 통신을 통한 결제 완료 시, 휴대단말기의 NFC칩으로 승/하차정보 및 결제내역을 입력하도록 구성됨으로써 비콘 통신이 지원되지 않는 환경에서도 환승요금혜택을 받을 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제10-1647834호(발명의 명칭:비콘을 이용한 대중교통 결제 방법 및 시스템)에 개시된 비콘을 이용한 대중교통 결제 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 예시도이다.
도 4는 도 2의 지능형 대중교통 승/하차 결제 시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 5는 도 4의 동작 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 도 2의 휴대단말기를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 2의 승하차 비콘 스캐너를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 2의 비콘 게이트웨이를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 2의 결제정보 수집 서버를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 2의 결제 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10의 패킷관리모듈을 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11의 패킷관리모듈에 의해 생성되는 패킷을 나타내는 예시도이다.
도 13은 도 11의 NFC칩 연동모듈을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 예시도이다.

본 발명의 일실시예인 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템(1)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 승객이 소지한 단말기인 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들과, 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들 각각에 설치되어 사용자(User)에게 대중교통 결제서비스를 제공하는 결제 어플리케이션(5)들과, 대중교통 차체(C)의 내부 승차 및 하차 구간에 설치되는 승하차 비콘 스캐너(6)들과, 차체(C)의 내부에 설치되는 차체 비콘 스캐너(7)들과, 비콘 스캐너(6), (7)들로부터 스캔데이터를 수신 받아 이를 후술되는 결제정보 수집 서버(3)로 전송하는 비콘 게이트웨이(9)와, 결제 어플리케이션(5)들을 관리 및 제어하며 비콘 게이트웨이(9)들로부터 스캔데이터를 전송 받아 결제 서비스를 제공하는 결제정보 수집 서버(3)와, 접속된 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들 및 비콘 스캐너(6), (7)들 사이의 근거리 무선통신을 지원하는 비콘 통신망(10)과, 비콘 게이트웨이(9) 및 비콘 스캐너(6), (7)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 차상 통신망(20)으로 이루어진다.

이때 도면에는 도시되지 않았지만 결제정보 수집 서버(3) 및 비콘 게이트웨이(9)는 통신망으로 연결되어 데이터를 송수신하는 것으로 구성된다.

비콘 통신망(10)은 접속된 비콘 스캐너(6), (7)들 및 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들 사이에 근거리 무선통신을 지원하는 근거리 무선 통신망이며, 상세하게로는 스마트폰에서 통상적으로 지원되는 블루투스(Bluetooth)인 것이 바람직하다.

차상 통신망(20)은 비콘 게이트웨이(9) 및 비콘 스캐너(6), (7)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망이며, 상세하게로는 LAN(Local Area Network)으로 구성되는 것이 바람직하다.

휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들은 사용자(승객)가 소지하며, 스마트폰(Smart-phone), 태블릿PC(Tablet PC), 노트북(Note-book), PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같이 비콘 통신망(10)과의 접속이 지원되는 디지털 디바이스이며, 상세하게로는 스마트폰인 것이 바람직하다.

또한 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들 각각에는 후술되는 도 10의 결제 어플리케이션(5)이 설치된다.

또한 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들은 NFC칩을 포함하여 비콘 스캐너(6), (7)들이 구비되지 않은 환경에서 기존 스마트카드와 동일한 방식으로 연동 가능하다.

승하차 비콘 스캐너(6)들은 대중교통 차체(C)의 진입구(210) 및 진출구(220)와 인접한 위치에 설치되어 접속된 휴대단말기(4)와 비콘 통신을 수행하는 단말기이다.

이때 승차 비콘 스캐너(6-1)는 차체(C)의 진입구(210)와 인접한 위치에 설치되며, 하차 비콘 스캐너(6-2)는 차체(C)의 진출구(220)와 인접한 위치에 설치되고, 승하차 비콘 스캐너(6)들은 진입구(210) 및 진출구(220)를 통해 하차하는 승객의 휴대단말기(4)와는 별도의 통신을 수행하지 않되, 승차하는 승객의 휴대단말기(4)와 데이터 통신을 수행한다.

또한 승하차 비콘 스캐너(6)들에 의해 송출되는 패킷은 결제 어플리케이션(5)에 의해 현재 상태가 승차 인지 단계(Phase1)로 판단되는데 활용된다.

차체 비콘 스캐너(7)들은 대중교통 차체(C)의 내부에 설치되는 단말기이며, 상세하게로는 차체(C)의 내부 전후방 및 양측에 설치되어 사각지대 없이 스캐닝이 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한 차체 비콘 스캐너(7)들에 의해 송출되는 패킷은 결제 어플리케이션(5)에 의해 현재 상태가 승/하차 확정 단계(Phase2)로 판단되는데 활용된다.

결제 어플리케이션(5)은 휴대단말기(4-1), ..., (4-N)들 각각에 설치되는 소프트웨어 또는 어플리케이션이며, 결제정보 수집 서버(3)와 연동하여 사용자에게 대중교통 결제서비스를 제공한다.

또한 결제 어플리케이션(5)은 최초 1회 실행되면 삭제되기 전까지 자동 재-접속(reloading)이 이루어지며, 사용자로부터 결제정보 조회 이외에 승/하차를 위한 어떠한 조작도 이루어지지 않도록 구현된다.

결제정보 수집 서버(3)는 결제 어플리케이션(5)을 관리 및 제어하는 서버이다.

도 4는 도 2의 지능형 대중교통 승/하차 결제 시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 플로차트이고, 도 5는 도 4의 동작 과정을 설명하기 위한 구성도이다.

지능형 대중교통 승/하차 결제방법(S1)은 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 활성화 단계(S10)와, 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 송출 단계(S20), 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ) 송출 단계(S30), 제1 스캔요청패킷 수신여부 판단 단계(S40), 승차인지단계(Phase1) 설정 단계(S50), 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 송출 단계(S60), 제1 스캔응답패킷 비콘 게이트웨이 전송 단계(S70), 제1 슬립 단계(S80), 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 송출 단계(S90), 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ) 송출 단계(S100), 제2 스캔요청패킷 수신여부 판단 단계(S110), 승차확정단계(Phase2) 설정 및 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP) 송출 단계(S120), 제2 스캔응답패킷 비콘 게이트웨이 전송 단계(S130), 제2 슬립 단계(S150), 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND) 송출 단계(S160), 현재 상태 판별 단계(S170), 설정값(TH) 설정 단계(S180), 재시도 회수(p) 비교 단계(S190), 초기화 단계(S200), 제1 설정값(TH1) 설정 단계(S210), 제2 재시도 회수(p) 비교 단계(S220), 제2 초기화 단계(S230)로 이루어진다.

활성화 단계(S10)는 결제 어플리케이션(5)이 실행되어 해당 휴대단말기(4)의 비콘 통신 모듈을 활성화 시키는 단계이다. 즉 결제 어플리케이션(5)은 대중교통 이용 시 사용자에 의해 실행되면, 해당 휴대단말기(4)의 비콘 통신 모듈을 활성화시켜 차체(C)에 설치된 비콘 스캐너(6), (7)들과 비콘 통신이 이루어질 수 있게 된다.

초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 송출 단계(S20)는 대중교통에 승차하기 위해 접근하는 단계이며, 상세하게로는 결제 어플리케이션(5)의 제어에 따라 해당 휴대단말기(4)가 결제 어플리케이션(5)의 고유ID 및 현재 상태(Phase0)를 포함하는 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND)을 외부로 무한 반복하여 송출하는 단계이다.

이때 Phase0은 승차 및 하차와 무관한 초기단계로 정의된다.

즉 결제 어플리케이션(5)은 대중교통에 승차할 때, 비콘 통신망(10)을 통해 승하차 비콘 스캐너(6)와 접속하게 되면, 승하차 비콘 스캐너(6)로 접속을 요청하는 초기 접속요청패킷을 송출함으로써 승하차 비콘 스캐너(6)는 차체(C)의 진입구(210) 또는 진출구(220)에 설치될 때, 통신 거리 이내의 승차하는 결제 어플리케이션(5)을 인지할 수 있게 된다.

제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ) 송출 단계(S30)는 승하차 비콘 스캐너(6)가 대중교통 고유ID 및 정류장ID를 포함하는 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND)을 수신 받으면, 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 송출하는 단계이다.

이때 Phase1은 승차를 인지하는 단계로 정의된다.

제1 스캔요청패킷 수신여부 판단 단계(S40)는 결제 어플리케이션(5)이 비콘 통신망(10)을 통해 승하차 비콘 스캐너(6)로부터 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 수신 받았는지의 여부를 판단하는 단계이다.

또한 제1 스캔요청패킷 수신여부 판단 단계(S40)는 만약 승하차 비콘 스캐너(6)로부터 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 수신 받지 못한 경우, 초기 접속요청패킷 송출 단계(S20)로 돌아가 이후 과정을 반복한다.

또한 제1 스캔요청패킷 수신여부 판단 단계(S40)는 만약 승하차 비콘 스캐너(6)로부터 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 수신 받은 경우, 승차인지단계 설정 단계(S50)를 진행한다.

승차인지단계 설정 단계(S50)는 결제 어플리케이션(5)이 제1 스캔요청패킷 수신여부 판단 단계(S40)에서 승하차 비콘 스캐너(6)로부터 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 수신 받을 때 진행되며, 현재 상태를 승차인지단계(Phase1)로 설정하는 단계이다.

제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 송출 단계(S60)는 결제 어플리케이션(5)이 자신의 고유ID를 포함하는 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 승하차 비콘 스캐너(6)로 전송하는 단계이다.

제1 스캔응답패킷 비콘 게이트웨이 전송 단계(S70)는 승하차 비콘 스캐너(6)가 제1 스캔응답패킷 송출 단계(S60)를 통해 결제 어플리케이션(5)으로부터 전송 받은 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 비콘 게이트웨이(9)로 전송하는 단계이다.

제1 슬립 단계(S80)는 해당 결제 어플리케이션(5)이 승차 취소 처리를 위한 로직을 구현하기 위한 단계로서 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 전송하지 않고 기 설정된 ‘t’초 동안 ‘sleep’하는 단계이다.

일반적으로 비콘 스캐너는 복수개의 채널로 이루어지되, 소정의 간격을 두고 각 채널의 스캐닝이 이루어짐과 동시에 비콘 스캐너에는 한 개의 단말기만이 접속되는 것이 아니라 복수개의 단말기들이 동시 접속되는 특성을 갖는다. 이에 따라 비콘 스캐너는 접속된 다수의 단말기들을 스캐닝 하여 접속요청패킷이 스캐닝 될 경우, 이에 대응되는 패킷을 송출하기 때문에 단말기 접속 수량에 비례하여 처리해야할 연산 처리량이 증가하게 되고, 과도한 연산 처리량의 증가는 연산 처리 시간의 지체로 연결되어 실시간 통신이 지연되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명의 제1 슬립 단계(S80)는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 결제 어플리케이션(5)이 현재 상태를 승차인지단계(Phase1)로 설정한 후, 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 송출한 이후에 't'초 동안 아무런 패킷을 송출하지 않도록 함으로써 비콘 스캐너의 동일 단말기 접속 수량 대비 연산처리량을 효율적으로 절감시킬 수 있도록 한 것이다.

제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 송출 단계(S90)는 제1 슬립 단계에 의해 ‘t’초가 경과하면 진행되며, 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 송출하여 승차확정단계(phase2) 상태로 변경하여 승차를 확정하기 위해 시도되는 단계이다.

제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ) 송출 단계(S100)는 차체 비콘 스캐너(7)가 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 수신 받으면, 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 송출하는 단계이다.

제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ) 수신여부 판단 단계(S110)는 결제 어플리케이션(5)이 비콘 통신망(10)을 통해 차체 비콘 스캐너(7)로부터 제2 스캔요청패킷Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받았는지를 판단하는 단계이다.

또한 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ) 수신여부 판단 단계(S110)는 만약 차체 비콘 스캐너(7)로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받지 못한 경우, 현재 상태 판별 단계(S170)를 진행한다.

또한 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ) 수신여부 판단 단계(S110)는 만약 차체 비콘 스캐너(7)로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)를 수신 받은 경우, 승차확정단계 설정 및 제2 스캔응답패킷 송출 단계(S120)를 진행한다.

승차확정단계 설정 및 제2 스캔응답패킷 송출 단계(S120)는 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ) 수신여부 판단 단계(S110)에 의해 결제 어플리케이션(5)이 차체 비콘 스캐너(7)로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받을 때 진행되며, 현재 상태를 승차확인단계(Phase2)로 설정한다.

또한 승차확인단계 설정 및 제2 스캔응답패킷 송출 단계(S120)는 차체 비콘 스캐너(7)로 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)을 송출한다.

제2 스캔응답패킷 비콘 게이트웨이 전송 단계(S130)는 차체 비콘 스캐너(7)가 승차확인단계 설정 및 제2 스캔응답패킷 송출 단계(S120)에 의해 전송 받은 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)를 비콘 게이트웨이(9)로 전송한다.

이때 비콘 게이트웨이(9)는 제2 스캔응답패킷 비콘 게이트웨이 전송 단계(S130)를 통해 제2 스캔응답패킷을 전송 받으면, 고유ID 및 승차 정류장 ID를 포함하는 ID별 결제 정보를 생성하여 저장하며, 정류장 변경 시 마다 변경된 정류장ID가 반영되도록 ID별 결제 정보를 업데이트한다.

제2 슬립 단계(S150)는 결제 어플리케이션(5)이 기 설정된 ‘t1’초 동안 제2 접속요청패킷(phase 2 ADV_IND)를 송출하지 않고 ‘sleep’하는 단계이다.

또한 제2 슬립 단계(S150)는 제1 슬립 단계(S80)와 마찬가지로 비콘 스캐너의 동일 단말기 접속 수량 대비 연산처리량을 효율적으로 절감시키게 된다.

제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND) 송출 단계(S160)는 결제 어플리케이션(5)이 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)을 송출하는 단계이다.

또한 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND) 송출 단계(S160)는 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)을 송출한 이후, 제2 스캔요청패킷 송출 단계(S100)로 돌아가 이후 과정을 반복한다.

현재 상태 판별 단계(S170)는 현재 상태가 승차확인단계(Phase2)인지를 판별하는 단계이다.

또한 현재 상태 판별 단계(S170)는 만약 현재 상태가 승차확인단계(Phase2)이면, 설정값(TH) 설정 단계(S180)를 진행하며, 만약 현재 상태가 승차확인단계(Phase2)가 아니면, 제1 설정값(TH1) 설정단계(S210)를 진행한다.

설정값(TH) 설정 단계(S180)는 현재 상태 판별 단계(S170)에 의해 현재 상태가 ‘Phase2’인 경우 진행되며, 결제 어플리케이션(5)이 사용자로부터 재시도 회수(p)를 입력 받아 재시도 회수(p)를 설정하는 단계이다.

재시도 회수(p) 비교 및 판단 단계(S190)는 재시도 회수(p)가 기 설정된 설정값(TH, Threshold)을 초과하는지를 비교하는 단계이다. 즉 재시도 회수(p) 비교 및 판단 단계(S190)에 의해 재시도 회수(p)가 설정값(TH)을 초과하면 해당 휴대단말기(4)의 하차가 이루어졌다고 판단할 수 있다.

또한 재시도 회수(p) 비교 및 판단 단계(S190)는 만약 재시도 회수(p)가 설정값(TH) 이하이면, 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND) 송출 단계(S160)를 진행한다.

또한 재시도 회수(p) 비교 및 판단 단계(S190)는 만약 재시도 회수(p)가 설정값(TH)을 초과하면, 초기화 단계(S200)를 진행한다.

초기화 단계(S200)는 재시도 회수(p) 비교 및 판단 단계(S190)에 의해 재시도 회수(p)가 설정값(TH)을 초과할 때 진행되며, 결제 어플리케이션(5)이 재시도 회수(p) 동안 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받지 못하는 경우 하차 상태로 판단하여 결제 정보를 요청하여 결제 어플리케이션(5)의 결제 정보를 업데이트한 후 처음으로 초기화시키는 단계이다.

또한 초기화 단계(S200)는 초기화가 완료되면, 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 송출 단계(S20)로 돌아가 이후 과정을 반복한다.

제1 설정값(TH1) 설정 단계(S210)는 현재 상태 판별 단계(S170)에 의해 현재 상태가 ‘Phase2’가 아닌 경우 진행되며, 결제 어플리케이션(5)이 사용자로부터 재시도 회수(p)를 입력 받아 입력 값을 재시도 회수(p1)로 설정하는 단계이다.

제2 재시도 회수(p1) 비교 및 판단 단계(S220)는 재시도 회수(p1)가 기 설정된 설정값(TH)을 초과하는지를 비교하는 단계이다.

또한 제2 재시도 회수(p1) 비교 및 판단 단계(S220)는 만약 재시도 회수(p1)가 설정값(TH) 이하이면, 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 송출 단계(S90)로 돌아가 이후 과정을 반복한다.

또한 제2 재시도 회수(p1) 비교 및 판단 단계(S220)는 만약 재시도 회수(p1)가 설정값(TH)을 초과하면, 제2 초기화단계(S230)를 진행한다.

제2 초기화 단계(S230)는 제2 재시도 회수(p1) 비교 및 판단 단계(S220)에 의해 재시도 회수(p1)가 설정값(TH)을 초과할 때 진행되며, 결제 어플리케이션(5)이 일정 회수(p1) 동안 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN-REQ)을 수신 받지 못하면 승차 취소로 판단하여 현재 상태를 초기단계(Phase0)로 초기화한다.

또한 제2 초기화 단계(S230)는 초기화가 이루어지면, 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 송출 단계(S20)로 돌아가 이후 과정을 반복한다.

도 6은 도 2의 휴대단말기를 나타내는 블록도이다.

본 발명의 휴대단말기(4)는 도 6에 도시된 바와 같이, 결제 어플리케이션(5) 등의 파일 및 데이터가 저장되는 메모리(41)와, 결제어플리케이션(5)에서 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface) 또는 사용자 익스피어런스(UX, User Experience)들이 전시되는 디스플레이 수단(42), 비콘 통신망(10)에 접속하여 데이터를 송수신하는 비콘 통신모듈(43)과, 휴대단말기(4)의 O.S(Operating System)를 담당하는 제어 모듈(44)과, GPS 위성으로부터 현재 위치를 수신 받는 GPS모듈(45)과, 후술되는 도 10의 결제 어플리케이션(5)과 연동하는 어플리케이션 관리 모듈(46)과, 외부 NFC 단말기와 교통요금 결제를 수행하는 NFC칩(47)으로 이루어진다.

도 7은 도 2의 승하차 비콘 스캐너를 나타내는 블록도이다.

승하차 비콘 스캐너(6)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제어모듈(61)과, 비콘 스캐닝 모듈(63), 차상 통신모듈(65)로 이루어진다.

제어모듈(61)은 승하차 비콘 스캐너(6)의 마이크로칩이며, 제어대상(63), (65)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(61)은 비콘 스캐닝 모듈(63)에 의해 결제 어플리케이션(5)의 휴대단말기(4)로부터 제1, 2 접속요청패킷(Phase1, 2 ADV_IND)들을 전송 받으면, 이를 필터링 하여 별도의 동작이 수행되지 않도록 한다.

또한 제어모듈(61)은 비콘 스캐닝 모듈(63)에 의해 결제 어플리케이션(5)의 휴대단말기(4)로부터 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND)을 전송 받으면, 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)이 송출되도록 비콘 스캐닝모듈(63)을 제어한다.

또한 제어모듈(61)은 비콘 스캐닝모듈(63)에 의해 결제 어플리케이션(5)의 휴대단말기(4)로부터 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 전송 받으면, 결제 어플리케이션(5)의 고유ID 및 현재 상태(Phase1) 정보가 비콘 게이트웨이(9)로 전송되도록 차상 통신모듈(65)을 제어한다.

비콘 스캐닝모듈(63)은 비콘 통신망(10)에 접속된 휴대단말기(4)와 비콘 통신을 수행한다.

또한 비콘 스캐닝 모듈(63)은 N개의 채널(631)들로 이루어지며, 각 채널의 스캔 주기는 대략 10ms정도로 설정된다.

또한 비콘 스캐닝 모듈(63)은 결제 어플리케이션(5)으로부터 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND)을 전송 받으면, 제어모듈(61)의 제어에 따라 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 생성하여 해당 결제 어플리케이션(5)으로 이를 송출한다.

또한 비콘 스캐닝모듈(63)은 결제 어플리케이션(5)으로부터 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 수신 받는다.

차상 통신모듈(65)은 차상 통신망(20)을 통해 비콘 게이트웨이(9)와 데이터를 송수신한다.

또한 차상 통신모듈(65)은 비콘 스캐닝모듈(63)을 통해 결제 어플리케이션으로부터 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 패킷을 전송 받으면, 제어모듈(61)의 제어에 따라 고유ID 및 현재 상태(Phase1) 정보를 비콘 게이트웨이(9)로 전송한다.

즉 본 발명의 승하차 비콘 스캐너(6)는 결제 어플리케이션(5)으로부터 전송 받은 패킷에 대해 후속절차를 수행하되, 제1, 2 스캔요청패킷(Phase1, 2 ADV_IND) 패킷에 대해서는 별도의 동작을 수행하지 않도록 구성됨으로써 수신 받은 패킷을 승차 인지 단계(Phase1)를 검출하는데 활용할 수 있게 된다.

한편, 도 2의 차체 비콘 스캐너(7)들은 전술하였던 도 7의 승하차 비콘 스캐너(6)와 동일한 구성으로 이루어지되, 결제 어플리케이션(5)으로부터 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 또는 제2 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)이 스캐닝 되면, 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 생성하여 이를 해당 결제 어플리케이션(5)으로 이를 송출함과 동시에 고유ID 및 현재 상태를 비콘 게이트웨이(9)로 전송한다.

즉 본 발명의 승하차 비콘 스캐너(6)는 결제 어플리케이션(5)으로부터 전송 받은 패킷에 대해 후속절차를 수행하되, 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 및 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)에 대해서는 별도의 동작을 수행하지 않도록 구성됨으로써 수신 받은 패킷을 승/하차 확정 단계(Phase2)를 검출하는데 활용할 수 있게 된다.

도 8은 도 2의 비콘 게이트웨이를 나타내는 블록도이다.

비콘 게이트웨이(9)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제어모듈(91)과, 데이터 송수신모듈(93), 정류장ID 검출모듈(95), 결제정보 생성 및 갱신 모듈(97), 하차 판별모듈(99)로 이루어진다.

제어모듈(91)은 비콘 게이트웨이(9)의 마이크로칩이며, 제어대상(93), (95), (97), (99)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(91)은 데이터 송수신모듈(93)을 통해 비콘 스캐너(6), (7)들로부터 결제 어플리케이션 고유ID 및 현재 상태정보를 전송 받으면, 결제정보 생성 및 갱신모듈(97)로 전송 받은 데이터를 입력한다.

또한 제어모듈(91)은 정류장ID 검출모듈(95)에 의해 정류장이 변경되면 변경된 정류장ID를 결제정보 생성 및 갱신모듈(97)로 입력한다.

또한 제어모듈(91)은 하차 판별모듈(99)에 의해 특정 결제 어플리케이션(5)의 하차가 이루어졌다고 판단되면, 해당 결제 어플리케이션의 고유ID, 현재 상태(하차), 승/하차 정류장ID를 포함하는 결제 정보가 결제정보 수집 서버(3)로 전송되도록 데이터 송수신모듈(93)을 제어한다.

데이터 송수신모듈(93)은 비콘 스캐너(6), (7)들 및 결제정보 수집 서버(3)와 데이터를 송수신한다.

정류장ID 검출모듈(95)은 해당 대중교통의 현재 위치에 따른 정류장 위치(ID)를 검출한다. 이때 현재 위치를 이용하여 정류장 위치(ID)를 검출하는 방법 및 기술은 교통시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

결제정보 생성 및 갱신모듈(97)은 데이터 송수신모듈(93)을 통해 비콘 스캐너(6), (7)들로부터 전송 받은 고유ID 및 현재 상태정보를 입력 받거나 또는 정류장ID 검출모듈(95)로부터 정류장ID 정보를 입력 받으면 동작하여 결제 어플리케이션 고유ID별 결제 정보를 생성 및 갱신한다.

이때 고유ID별 결제 정보는 현재 상태정보 및 정류장ID를 포함한다.

하차 판별모듈(99)은 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)로 판별된 결제 어플리케이션(5)들 중 임계 시간 또는 임계 회수(p) 이상 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)을 수신 받지 못하는 경우, 해당 결제 어플리케이션(5)의 하차가 이루어졌다고 판단한다.

또한 제어모듈(91)은 하차 판별모듈(99)에 의해 하차가 이루어졌다고 판단될 때, 해당 결제 어플리케이션(5)의 결제 정보가 결제정보 수집 서버(3)로 전송되도록 데이터 송수신모듈(93)을 제어한다.

또한 결제정보 생성 및 갱신 모듈(97)에 의해 생성 및 갱신된 결제어플리케이션 고유ID별 결제 정보는 하차 판별모듈(99)에 의해 특정 결제 어플리케이션(5)의 하차가 이루어졌다고 판단될 때, 제어모듈(91)의 제어에 따라 데이터 송수신모듈(93)을 통해 결제정보 수집 서버(3)로 전송된다.

도 9는 도 2의 결제정보 수집 서버를 나타내는 블록도이다.

결제정보 수집 서버(3)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(31)와, 데이터베이스부(32), 통신 인터페이스부(33), 교통요금 산출부(35), 결제 요청부(36), 내역정보 생성부(37)로 이루어진다.

제어부(31)는 결제정보 수집 서버(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(32), (33), (35), (36), (37)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(31)는 통신 인터페이스부(33)를 통해 비콘 게이트웨이(9)로부터 하차가 이루어진 결제 어플리케이션(5)의 결제 정보를 전송 받으면, 전송 받은 결제 정보를 교통요금 산출부(35) 및 내역정보 생성부(37)로 입력한다.

또한 제어부(31)는 교통요금 산출부(35)에 의해 교통 요금이 산출되면 결제 요청부(36)를 동작시켜, 결제 요청부(36)에 의해 산출된 교통요금 정보가 외부 결제시스템(미도시)으로 전송되어 결제 어플리케이션(5)에 의해 결제가 이루어지도록 한다.

또한 제어부(31)는 내역정보 생성부(37)에 의해 생성된 승/하차 및 결제내역 정보가 해당 결제 어플리케이션(5)으로 전송되도록 통신 인터페이스부(33)를 제어한다.

이때 외부 결제시스템은 결제정보 수집 서버(3)로부터 결제를 요청 받으면, 결제 어플리케이션(5)과 연동하여 해당 결제 어플리케이션(5)으로 교통 요금을 포함하는 결제확인정보를 전송한다.

데이터베이스부(32)에는 데이터들이 저장된다.

통신 인터페이스부(33)는 비콘 게이트웨이(9), 결제 어플리케이션(5) 및 외부 결제시스템(미도시)과 데이터를 송수신한다.

교통요금 산출부(35)는 하차로 판별된 결제 어플리케이션(5)의 결제 정보가 입력되면, 입력된 결제 정보의 승/하차 정류장ID 정보를 활용하여 교통요금을 산출한다.

결제 요청부(36)는 교통요금 산출부(35)에 의해 산출된 교통요금 및 해당 결제 어플리케이션의 고유ID 정보를 외부 결제시스템으로 전송하여 결제를 요청한다.

내역정보 생성부(37)는 하차로 판별된 결제 어플리케이션(5)의 결제 정보를 이용하여 승/하차 및 결제내역 정보를 생성한다.

이때 내역정보 생성부(37)에 의해 생성된 승/하차 및 결제내역정보는 제어부(31)의 제어에 따라 통신 인터페이스부(33)를 통해 해당 결제 어플리케이션(5)으로 전송된다.

도 10은 도 2의 결제 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.

결제 어플리케이션(5)은 휴대단말기(4)에 설치되어 대중교통 결제서비스를 제공하기 위한 응용 프로그램, 소프트웨어 또는 어플리케이션이다.

또한 결제 어플리케이션(5)은 도 10에 도시된 바와 같이, 제어모듈(50)과, 데이터 입출력모듈(51), 인터페이스 처리모듈(52), 비콘 통신 제어모듈(53), 패킷관리모듈(54), 결제처리모듈(55), 내역정보 전시모듈(56), NFC칩 연동모듈(57)로 이루어진다.

제어모듈(50)은 결제 어플리케이션(5)의 전반적인 동작을 관리 및 제어하며, 제어대상(51), (52), (53), (54), (55), (56), (57)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(30)은 결제 어플리케이션(5)의 최초 실행 시, 비콘 통신 제어모듈(53)을 구동시킨다.

또한 제어모듈(30)은 패킷관리모듈(54)에 의해 패킷이 생성되면, 생성된 패킷이 외부로 송출되도록 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)을 제어한다.

또한 제어모듈(30)은 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)로부터 비콘 스캐너(6), (7)들로부터 패킷을 전송 받으면, 전송 받은 패킷을 패킷관리모듈(54)로 입력한다.

또한 제어모듈(30)은 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)을 통해 결제정보 수집 서버(3)로부터 내역정보를 전송 받으면, 전송 받은 내역정보를 내역정보 전시모듈(56)로 입력한다.

또한 제어모듈(30)은 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)을 통해 외부 결제시스템(미도시)으로부터 결제확인정보를 전송 받으면, 전송 받은 결제확인정보를 결제처리모듈(55)로 입력한다.

데이터 입출력모듈(51)은 휴대단말기(4)와 데이터를 입출력 한다.

인터페이스 처리모듈(52)은 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 또는 사용자 익스피어런스(UX)를 휴대단말기(4)의 모니터에 전시한다. 이때 본 발명의 결제 어플리케이션(5)은 최초 1회 실행되면 삭제되기 전까지 자동 reloading이 이루어지며, 사용자로부터 결제정보 조회 이외에 승/하차를 위한 어떠한 조작도 이루어지지 않도록 구현되기 때문에 인터페이스 처리모듈(52)은 승/하차 및 결제내역을 요청 받으면, 이를 전시하는 그래픽 사용자 인터페이스만을 제공하는 것으로 구성될 수 있으나, 본 발명에 기재되지 않은 공지된 서비스를 제공하기 위한 다양한 그래픽 사용자 인터페이스들이 구현될 수 있음은 당연하다.

비콘 통신 제어모듈(53)은 결제 어플리케이션(5)의 최초 실행 시 동작하며, 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)을 활성화시킨다.

도 11은 도 10의 패킷관리모듈을 나타내는 블록도이고, 도 12는 도 11의 패킷관리모듈에 의해 생성되는 패킷을 나타내는 예시도이다.

패킷관리모듈(54)은 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)을 통해 비콘 스캐너(6), (7)들과 송수신되는 패킷들을 관리 및 제어한다.

또한 패킷관리모듈(54)은 도 11에 도시된 바와 같이, 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷 생성모듈(541)과, 승차인지단계(Phase1) 설정모듈(542), 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 생성모듈(543), 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 생성모듈(544), 승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545), 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP) 생성모듈(546), 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND) 생성모듈(547), 하차 판별 및 초기화 모듈(548), 승차취소판별 및 초기화 모듈(549)로 이루어진다.

초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷 생성모듈(541)은 이벤트를 발생시키기 위한 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷을 생성한다. 이때 생성된 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷은 제어모듈(50)의 제어에 따라 휴대단말기(4)의 비콘 통신모듈(43)을 통해 외부로 송출된다.

또한 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷 생성모듈(541)은 별도의 제어를 받지 않으면, 지속적으로 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷을 송출하되, 승차인지단계(Phase1) 설정모듈(542)에 의해 현재 상태가 승차인지단계(Phase1)로 설정되면 동작을 멈춘다.

승차인지단계(Phase1) 설정모듈(542)은 비콘 스캐너로부터 Phase1 SCAN_REQ 패킷을 전송 받았는지를 모니터링 하며, 만약 비콘 스캐너로부터 Phase1 SCAN_REQ 패킷을 전송 받지 않으면 별도의 동작을 수행하지 않되, 만약 비콘 스캐너로부터 Phase1 SCAN_REQ 패킷을 전송 받으면 현재 상태를 승차인지단계(Phase1)로 설정한다.

이때 제어모듈(50)은 승차인지단계(Phase1) 설정모듈(542)에 의해 현재 상태가 승차인지단계(Phase1)로 설정되면, Phase0 ADV_IND 패킷 생성모듈(541)의 동작을 정지시킴과 동시에 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 생성모듈(543)을 구동시킨다.

제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 생성모듈(543)은 승차인지단계(Phase1) 설정모듈(542)에 의해 현재 상태가 Phase1(승차인지단계)로 설정될 때 동작하며, 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 생성한다. 이때 생성된 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)은 제어모듈(50)의 제어에 따라 외부로 송출된다.

제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 생성모듈(544)은 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP) 생성모듈(543)에 의해 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)이 생성된 이후, ‘t’초가 경과하면 동작하며, 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 생성한다. 이때 생성된 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)은 제어모듈(50)의 제어에 따라 외부로 송출된다.

승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)은 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 전송 받았는지를 모니터링 하며, 만약 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 전송 받지 않으면 별도의 동작을 수행하지 않되, 만약 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 전송 받으면 현재 상태를 승차확정단계(Phase2)로 설정한다.

이때 제어모듈(50)은 1)승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)에 의해 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)이면, 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND) 생성모듈(544)의 동작을 정지시킴과 동시에 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP) 생성모듈(546)을 구동 시키고, 2)승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)에 의해 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)가 아니면, 하차 판별 및 초기화 모듈(548)을 구동시킨다.

제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP) 생성모듈(546)은 승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)에 의해 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)일 때 동작하며, 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)을 생성한다. 이때 생성된 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)은 제어모듈(50)의 제어에 따라 외부로 송출된다.

제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND) 생성모듈(547)은 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP) 생성모듈(543)에 의해 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)이 생성된 이후, ‘t1’초가 경과하면 동작하며, 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)을 생성한다. 이때 생성된 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)은 제어모듈(50)의 제어에 따라 외부로 송출된다.

하차 판별 및 초기화 모듈(548)은 승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)에서 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 전송받지 못할 때 동작한다.

또한 하차 판별 및 초기화 모듈(548)은 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)인지 또는 아닌지를 판별하며, 만약 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)이면 다음 과정을 수행하되, 만약 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)가 아니면 별도의 동작을 수행하지 않고 승차취소판별 및 초기화 모듈(549)을 구동시킨다.

또한 하차 판별 및 초기화 모듈(548)은 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)의 송출을 재시도하되, 재시도로 인해 승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)을 통해 비콘 스캐너로부터 제2 접속요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받게 되면 동작을 정지하되, 비콘 스캐너로부터 제2 접속요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받지 못하면 다시 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)의 송출을 재시도한다.

또한 하차 판별 및 초기화 모듈(548)은 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)의 송출을 재시도하되, 재시되 회수(p)가 기 설정된 설정값(TH)이 되면 사용자의 하차가 이루어졌다고 판단한다.

또한 하차 판별 및 초기화 모듈(548)은 사용자의 하차가 이루어졌다고 판단하면, 결제 어플리케이션(4)을 초기화한다.

이때 하차 판별 및 초기화 모듈(548)에 의해 하차가 이루어졌다고 판단되면, 결제 어플리케이션(4)은 결제정보 수집 서버(3)로부터 내역정보를 전송 받음과 동시에 결제시스템(미도시)으로부터 결제확인정보를 전송 받게 된다.

승차취소판별 및 초기화 모듈(549)은 1)하차 판별 및 초기화 모듈(548)이 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받지 못하면서 2)현재 상태가 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)가 아닌 경우, 제어모듈(50)의 제어에 따라 구동된다.

또한 승차취소판별 및 초기화 모듈(549)은 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)의 송출을 재시도하되, 1)재시도로 인해 승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)을 통해 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받게 되면 동작을 정지하되, 2)승차확정단계(Phase2) 설정모듈(545)을 통해 비콘 스캐너로부터 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 수신 받지 못한 경우 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)의 송출을 재시도한다.

또한 승차취소판별 및 초기화 모듈(549)은 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)의 송출을 재시도하되, 재시도 회수(p1)가 기 설정된 제1 설정값(TH1)이 되면 승차 취소로 판단하여 현재 상태를 초기 단계(Phase0)로 초기화하여 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND) 패킷 생성모듈(541)을 구동시킨다.

도 13은 도 11의 NFC칩 연동모듈을 설명하기 위한 예시도이다.

NFC칩 연동모듈(57)은 도 13에 도시된 바와 같이, 휴대단말기(4)의 NFC칩(47)으로 데이터를 입력(write)하거나 또는 NFC칩(47)의 데이터를 판독(read)하는 기능을 수행한다.

상세하게로는 NFC칩 연동모듈(57)은 결제처리모듈(55)로부터 입력된 교통 요금을 NFC칩(47)으로 입력하여 NFC칩(47)에서 교통요금 잔액 또는 누적사용요금이 산출되어 저장되도록 하며, 내역정보 전시모듈(56)로부터 입력되는 승/하차 정보 및 결제 내역 정보를 NFC칩(47)으로 입력하여 NFC칩(47)을 통해 환승이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.

예를 들어, 사용자가 비콘 스캐너들이 구비된 버스를 이용한 후, 지하철 등과 같이 비콘 스캐너가 구비되지 않은 대중교통을 이용할 경우, NFC칩을 사용하여 교통요금 결제를 수행하더라도, 이전 승/하차 정보가 NFC칩(47)에 저장되기 때문에 환승으로 요금 할인의 혜택을 받을 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템(1)은 비콘 또는 NFC를 택일하여 사용 가능하도록 구성됨으로써 비콘 통신 지원 여부와 상관없이 대중교통에 연동 가능한 장점을 갖는다.

또한 본 발명의 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템(1)은 사용자의 현재 상태를 승차인지단계(Phase1) 및 승차확정단계(Phase2)로 분류하되, 승하차 비콘 스캐너 및 차체 비콘 스캐너들로부터 전송 받는 패킷 종류에 따라 사용자 현재 상태를 분류하도록 구성됨으로써 승차 취소, 하차 등의 다양한 돌발 상황에 대해서 신속한 대응이 가능하여 서비스 정확성, 안전성 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명의 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템(1)은 사용자가 결제 어플리케이션을 별도로 조작하지 않아도 대중교통 서비스를 제공받을 수 있기 때문에 사용의 편의성을 높일 수 있다.

또한 본 발명의 지능형 대중교통 승/하차 결제시스템(1)은 비콘 통신을 통한 결제 완료 시, 휴대단말기의 NFC칩으로 승/하차 정보 및 결제내역을 입력하도록 구성됨으로써 비콘 통신이 지원되지 않는 환경에서도 환승요금혜택을 받을 수 있게 된다.

1:지능형 대중교통 승/하차 결제시스템 3:결제정보 수집 서버
4:휴대단말기 5:결제 어플리케이션 6: 승하차 비콘 스캐너
7:차체 비콘 스캐너 9:비콘 게이트웨이 10:비콘 통신망
20:CAN 통신망 31:제어부 32:데이터베이스부
33:통신 인터페이스부 35:교통요금 산출부 36:결제요청부
37:내역정보 생성부 50:제어모듈 51:데이터 입출력모듈
52:인터페이스 처리모듈 53:비콘 통신 제어모듈 54:패킷관리모듈
55:결제처리모듈 56:내역정보 전시모듈
57:NFC칩 연동모듈 S1:지능형 대중교통 승/하차 결제방법
S10:활성화단계 S20:Phase0 ADV_IND 송출단계
S30: Phase1 SCAN_REQ 송출단계
S40:Phase1 SCAN_REQ 수신여부 판단단계 S50:Phase1 설정단계
S60:Phase1 SCAN_RSP 송출단계
S70:Phase1 SCAN_RSP 비콘 게이트웨이 전송단계
S80:제1 슬립단계 S90:Phase1 ADV_IND 송출단계
S100:Phase2 SCAN_REQ 송출단계
S110:Phase2 SCAN_REQ 수신여부 판단단계
S120:Phase2 설정 및 Phase2 SCAN_RSP 송출단계
S130:Phase2 SCAN_RSP 비콘 게이트웨이 전송단계
S150:제2 슬립단계 S160:Phase2 ADV_IND 송출단계
S170:현재 상태 판별단계 S180:설정값(TH) 설정단계
S190:재시도 회수(p) 비교 및 판단단계 S200:초기화단계
S210:제1 설정값(TH1) 설정단계
S220:제2 재시도 회수(p) 비교 및 판단단계(S220)
S230:제2 초기화단계

Claims (7)

1. 휴대단말기에 설치되는 결제 어플리케이션이 고유ID를 포함하는 초기 접속요청패킷(Phase0 ADV_IND)을 외부로 반복 송출하는 초기 단계20(S20);
   교통수단에 설치되는 승하차 비콘 스캐너가 상기 결제 어플리케이션으로부터 초기 접속요청패킷을 전송 받으면, 초기 접속요청패킷에 대응되는 제1 스캔요청패킷(Phase1 SCAN_REQ)을 상기 결제 어플리케이션으로 송출하는 단계30(S30);
   상기 결제 어플리케이션이 상기 단계30(S30)을 통해 송출된 제1 스캔요청패킷을 수신 받았는지를 판단하며, 상기 제1 스캔요청패킷을 수신 받지 않으면 단계20(S20)을 진행하는 단계40(S40);
   상기 결제 어플리케이션이 상기 단계40(S40)에 의해 제1 스캔요청패킷을 수신 받은 경우 진행되며, 현재 상태를 승차인지단계(Phase1)로 설정한 후, 제1 스캔요청패킷에 대응되는 제1 스캔응답패킷(Phase1 SCAN_RSP)을 송출하는 단계60(S60);
   상기 승하차 비콘 스캐너가 상기 단계60(S60)을 통해 송출된 제1 스캔응답패킷을 전송 받으면, 비콘 게이트웨이로 고유ID 및 현재상태정보를 전송하는 단계70(S70);
   상기 결제 어플리케이션이 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 외부로 송출하는 단계90(S90);
   교통수단에 설치되는 차체 비콘 스캐너가 상기 단계90(S90)을 통해 송출된 제1 접속요청패킷 또는 제2 접속요청패킷(Phase ADV_IND)을 전송 받으면, 제1 접속요청패킷 또는 제2 접속요청패킷에 대응되는 제2 스캔요청패킷(Phase2 SCAN_REQ)을 상기 결제 어플리케이션으로 송출하는 단계100(S100);
   상기 결제 어플리케이션이 상기 단계100(S100)을 통해 송출된 제2 스캔요청패킷을 수신 받았는지를 판단하는 단계110(S110);
   상기 단계110(S110)에 의해 상기 결제 어플리케이션이 제2 스캔요청패킷을 수신 받은 경우 진행되며, 현재 상태를 승차확정단계(Phase2)로 설정한 후, 제2 스캔요청패킷에 대응되는 제2 스캔응답패킷(Phase2 SCAN_RSP)을 송출하는 단계120(S120);
   상기 차체 비콘 스캐너가 상기 단계120(S120)을 통해 송출된 제2 스캔응답패킷을 전송 받으면, 비콘 게이트웨이로 고유ID 및 현재상태정보를 전송하는 단계130(S130);
   상기 단계130(S130) 이후에 진행되며, 상기 결제 어플리케이션이 제2 접속요청패킷(Phase2 ADV_IND)을 외부로 송출한 후 상기 단계100(S100)으로 돌아가 과정을 반복하는 단계160(S160);
   상기 결제 어플리케이션이 상기 단계110(S110)에서 제2 스캔요청패킷을 수신 받지 못할 때 진행되며, 데이터를 초기화시키는 단계200(S200)을 포함하고,
   상기 단계90(S90)은
   상기 단계60(S60)을 통해 상기 결제 어플리케이션이 상기 제1 스캔응답패킷을 전송한 이후 기 설정된 ‘t’초가 경과하면 상기 제1 접속요청패킷(Phase1 ADV_IND)을 외부로 송출하고,
   상기 단계160(S160)은
   상기 단계120(S120)을 통해 상기 결제 어플리케이션이 상기 제2 스캔응답패킷을 전송한 이후 기 설정된 ‘t1’초가 경과하면 상기 제2 접속요청패킷을 외부로 송출하고,
   상기 단계110(S110)은
   현재 상태가 승차확정단계(Phase2)인지를 판단하는 현재 상태 판별단계(S170);
   상기 현재 상태 판별단계(S170)에 의해 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)일 때 진행되며, 상기 제2 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p)가 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 설정값(TH) 이상인지를 비교하며, 상기 제2 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p)가 설정값(TH) 이하이면 상기 단계160(S160)을 진행하여 이후 과정을 반복 수행하는 재시도 회수 비교단계(S190)를 더 포함하고,
   상기 단계200(S200)은
   상기 재시도 회수 비교단계(S190)에 의해 상기 제2 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p)가 설정값(TH)을 초과하면 하차가 이루어졌다고 판단하여 현재 상태 정보를 초기화 시킨 후 단계20(S20)으로 돌아가 이후 과정을 반복하고,
   지능형 대중교통 결제방법은
   상기 현재 상태 판별단계(S170)에서 현재 상태가 승차확정단계(Phase2)가 아닐 때 진행되며, 상기 제1 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p1)가 기 설정되거나 또는 사용자로부터 입력된 제1 설정값(TH1) 이상인지를 비교하며, 상기 제1 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p1)가 제1 설정값(TH1) 이하이면 상기 단계90(S90)을 진행하여 이후 과정을 반복 수행하는 제2 재시도 회수 비교단계(S220);
   상기 제2 재시도 회수 비교단계(S220)에 의해 상기 제1 접속요청패킷의 송출 재시도 회수(p1)가 제1 설정값(TH)을 초과하면 현재 상태를 승차 취소로 판단하여 현재 상태를 초기화 시킨 후 단계20(S20)으로 돌아가 이후 과정을 반복하는 제2 초기화단계(S230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 대중교통 결제방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 제1항에 있어서, 상기 비콘 게이트웨이는
   현재 상태가 승차확정단계인 결제 어플리케이션들 중 상기 차체 비콘 스캐너로부터 기 설정된 임계 시간 또는 임계 회수 이상 제2 스캔응답패킷을 전송 받지 못한 경우, 해당 결제 어플리케이션의 하차가 이루어졌다고 판단하며, 해당 결제 어플리케이션의 고유ID, 승/하차 정류장ID 및 현재 상태정보를 포함하는 결제 정보를 외부 결제정보 수집 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 대중교통 결제방법.
6. 청구항 제5항에 있어서, 상기 결제정보 수집 서버는
   상기 비콘 게이트웨이로부터 전송 받은 결제 정보를 활용하여 해당 결제 어플리케이션의 교통 요금을 산출하며, 산출된 교통 요금을 외부 결제시스템으로 전송함과 동시에 승/하차 및 결제내역 정보를 해당 결제 어플리케이션으로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 대중교통 결제방법.
7. 청구항 제6항에 있어서, 상기 휴대단말기는 NFC칩을 포함하고,
   상기 결제 어플리케이션은 외부로부터 교통 요금을 전송 받으면, 상기 NFC칩에 전송 받은 교통 요금이 반영되도록 하고, 외부로부터 승하자 및 결제내역정보를 전송 받으면, 전송 받은 승/하차 및 결제내역정보를 상기 NFC칩에 입력하는 것을 특징으로 하는 지능형 대중교통 결제방법.

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