KR102615993B1 - 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 과제는 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 및 GNSS(Global Navigation Satellite system)에 기반한 사용자의 실시간위치정보를 활용하여 유료도로 요금소의 통행료를 부과하여 기존의 하이패스 단말기가 갖고 있던 차량 내부의 미관 훼손 및 전자카드의 발급에 따른 불편함을 해결하는데 있다.
일례로, 네트워크 RTK 서버와 연결되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받아 실시간 위치정보를 제공하고, 사용자정보가 등록된 휴대통신단말; 및 유료도로 위치정보가 저장되고, 상기 실시간 위치정보를 상기 유료도로 위치정보와 매칭하고, 매칭된 정밀위치정보를 기반으로 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량의 유료도로 진입 및 요금소 통행 여부를 각각 파악하여 해당 차량에 대한 통행료를 부과하는 운영 서버를 포함하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템을 개시한다.

Description

사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템{SYSTEM FOR COLLECTING TOLLS ON TOLL ROADS BASED ON USER LOCATION}
본 발명의 실시예는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 유료도로의 진입구와 진출구에는 통행료 정산을 위한 요금소가 설치되어 있다. 기존의 유료도로 통행료의 정산방식은 운전자가 요금소의 진입구에서 입구정보카드를 뽑아 소지하고 있다가 요금소의 진출구를 나가기 이전에 소지하고 있던 입구정보카드를 정산원에게 제시하면 현금이나 유료도로 선불카드, 신용카드 등을 이용해서 요금을 결제할 수 있도록 시스템화되어 있다.
그러나, 상술한 기존의 통행료 시스템은 유료도로 진출입구 통과 시 마다 매번 입구정보카드를 뽑아서 소지하여야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 운전자가 입구정보카드를 뽑기 위해 요금소의 진입구에서 잠시 정차함으로 인해 차량의 원활한 소통에 지장을 주게 되는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 운전자가 매번 입구정보카드를 뽑지 않아도 적외선이나 무선통신을 이용하여 자동으로 통행료를 지불하는 전자 요금징수 시스템(이하, '하이패스 방식'이라 함)이 기존의 요금정산 방식에 대한 개선책으로 사용되고 있다.
그러나, 종래의 하이패스 방식은 사용자가 하이패스용 전자카드와 고가의 무선통신 단말기를 각각 구비해야만 하는 비용상의 문제점이 있다
또한, 종래의 하이패스 방식은 무선 주파수를 이용하여 통행요금을 결제하는 무선통신 단말기의 특성상, 주파수의 원활한 교신을 위해 해당 단말기를 차량의 전면 유리창에 부착해야 한다.
아울러, 하이패스 단말기는 접착수단에 의해 차량 유리창에 반영구적으로 부착됨으로 인해 사용자가 해당 단말기를 사용하지 않을 경우에도 항상 부착된 상태를 유지해야만 한다. 이에 따라, 차량에 설치된 하이패스 단말기가 차량 내부의 미관을 저해한다는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-1975438호(등록일자: 2019년04월29일) 등록특허공보 제10-2332494호(등록일자: 2021년11월24일)
본 발명의 실시예는, RTK(Real-time Kinematic Positioning) 및 GNSS(Global Navigation Satellite system)에 기반한 사용자의 실시간위치정보를 활용하여 유료도로 요금소의 통행료를 부과하여 기존의 하이패스 단말기가 갖고 있던 차량 내부의 미관 훼손 및 전자카드의 발급에 따른 불편함을 해결할 수 있는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템은, 네트워크 RTK 서버와 연결되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받아 실시간 위치정보를 제공하고, 사용자정보가 등록된 휴대통신단말; 및 유료도로 위치정보가 저장되고, 상기 실시간 위치정보를 상기 유료도로 위치정보와 매칭하고, 매칭된 정밀위치정보를 기반으로 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량의 유료도로 진입 및 요금소 통행 여부를 각각 파악하여 해당 차량에 대한 통행료를 부과하는 운영 서버를 포함한다.
또한, 상기 휴대통신단말은 RTK 통신단말을 포함할 수 있다.
또한, 상기 RTK 통신단말은, 차량정보 및 사용자정보를 입력 받고, 입력된 상기 차량정보 및 상기 사용자정보와, 상기 RTK 통신단말의 단말고유번호를 등록하기 위해 상기 운영 서버로 승인 요청하는 제1 정보 등록 승인 요청부; 상기 네트워크 RTK 서버로부터 수신된 RTK 보정신호를 기반으로 상기 RTK 통신단말의 GPS 위치정보에 대한 오차를 보정하여 상기 실시간 위치정보를 생성하고, 생성된 상기 실시간 위치정보를 상기 네트워크 RTK 서버 또는 상기 운영 서버로 제공하는 제1 실시간 위치정보 제공부; 및 인터넷 통신망을 통해 상기 네트워크 RTK 서버 및 상기 운영 서버와 연결된 인터넷 통신망부를 포함하고, 상기 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 휴대통신단말은, RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받을 수 있는 GNSS(Global Navigation Satellite system) 어플리케이션이 설치되고, 인터넷 통신망을 통해 상기 네트워크 RTK 서버 및 상기 운영 서버와 연결된 스마트 통신단말을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스마트 통신단말은, 차량정보 및 사용자정보를 입력 받고, 입력된 상기 차량정보 및 상기 사용자정보와, 상기 스마트 통신단말의 단말고유번호를 등록하기 위해 상기 운영 서버로 승인 요청하는 제2 정보 등록 승인 요청부; 및 상기 네트워크 RTK 서버로부터 수신된 RTK 보정신호를 기반으로 상기 스마트 통신단말의 GPS 위치정보에 대한 오차를 보정하여 상기 실시간 위치정보를 생성하고, 생성된 상기 실시간 위치정보를 상기 네트워크 RTK 서버 또는 상기 운영 서버로 제공하는 제2 실시간 위치정보 제공부를 포함하고, 상기 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 운영 서버는, 상기 유료도로 위치정보가 저장된 위치정보 저장부; 상기 휴대통신단말로부터 수신된 상기 차량정보, 상기 사용자정보 및 상기 단말고유번호를 기반으로 사용자 인증을 처리하고, 사용자 인증이 완료된 정보를 등록하는 정보 승인 등록부; 상기 휴대통신단말 또는 상기 네트워크 RTK 서버로부터 수신된 상기 실시간 위치정보를 상기 유료도로 위치정보와 매칭하여 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량의 유료도로 진입여부 및 유료도로 진입위치정보를 파악하고, 상기 실시간 위치정보가 상기 유료도로 위치정보를 벗어나는 경우 차량의 유료도로 이탈위치정보를 파악하는 차량 유료도로 이용정보 파악부; 상기 유료도로 진입위치정보와 상기 유료도로 이탈위치정보를 기반으로 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량에 대한 통행료를 산출하는 유료도로 통행료 산출부; 및 상기 사용자정보를 기반으로 상기 통행료를 해당 사용자에게 부과하는 유료도로 통행료 부과부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 운영 서버는, 상기 네트워크 RTK 서버를 통해 상기 휴대통신단말의 RTK 보정신호 수신 여부를 확인하여 상기 휴대통신단말의 온/오프 상태를 모니터링하는 단말 온/오프 상태 모니터링부; 상기 휴대통신단말이 오프 상태인 경우 요금소 시스템에서 통행료가 미납된 차량정보 및 통행료정보를 수신하고, 수신된 차량정보를 기반으로 상기 정보 승인 등록부에 등록된 사용자정보를 검색하는 요금 미납 정보 검색부; 및 상기 요금 미납 정보 검색부를 통해 검색된 사용자정보를 기반으로 해당 사용자에 대한 통행료 부과를 대행하는 유료도로 통행료 부과 대행부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운영 서버는, 다수의 상기 휴대통신단말을 대상으로 상기 휴대통신단말 또는 상기 네트워크 RTK 서버로부터 상기 실시간 위치정보를 수집하고, 수집된 상기 실시간 위치정보와 상기 유료도로 위치정보를 기반으로 차선 별 차량통행속도를 산출하고, 산출된 차량통행속도정보를 상기 휴대통신단말로 제공하는 차량통행속도정보 제공부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운영 서버는, 상기 유료도로 진입여부, 유료도로 이탈여부, 상기 통행료의 부과정보를 포함한 알림 정보를 상기 휴대통신단말로 제공하는 유료도로 이용정보 제공부를 더 포함하고, 상기 휴대통신단말은, 상기 운영 서버로부터 수신된 상기 알림 정보를 출력하는 알림 정보 출력부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유료도로 통행료 산출부는, 상기 유료도로 이탈위치정보에 따른 요금소의 위치정보를 파악하고, 파악된 상기 요금소의 위치정보에 따른 폐쇄식 및 개방식의 영업방식을 구분하고, 구분된 상기 영업방식에 따라 통행료를 산출할 수 있다.
본 발명에 따르면, RTK(Real-time Kinematic Positioning) 및 GNSS(Global Navigation Satellite system)에 기반한 사용자의 실시간위치정보를 활용하여 유료도로에 요금소의 통행료를 부과하여 기존의 하이패스 단말기가 갖고 있던 차량 내부의 미관 훼손 및 전자카드의 발급에 따른 불편함을 해결할 수 있는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템의 전체 구성 및 동작 흐름을 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RTK 통신단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 통신단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운영 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유료도로 이용정보 파악부의 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 유료도로 이용정보 파악부의 결과를 이용한 유료도로 통행료 부과부의 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 8은 폐쇄식 요금소에 대한 RTK 통신단말 장착 차량의 유료도로 통행료 부과 및 징수 방식을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이다.
도 9는 개방식 요금소에 대한 RTK 통신단말 장착 차량의 유료도로 통행료 부과 및 징수 방식을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템의 전체 구성 및 동작 흐름을 나타낸 개요도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RTK 통신단말의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 통신단말의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운영 서버의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유료도로 이용정보 파악부의 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 유료도로 이용정보 파악부의 결과를 이용한 유료도로 통행료 부과부의 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템(1000)은 휴대통신단말(100) 및 운영 서버(200) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 휴대통신단말(100)은 운영 서버(200)뿐만 아니라 네트워크 RTK 서버(10)와 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 GNSS 네트워크 방식이 적용되며, 이러한 네트워크 RTK 보정신호는 네트워크 RTK 서버(10)가, 휴대통신단말(100)이 위치한 지점의 인근에 배치된 다수의 기준국(20)들로부터 RTK 보정데이터를 수집한 후 이를 종합적으로 활용하여 휴대통신단말(100)의 위치에 적합한 RTK 보정신호를 계산하는 방식으로 생성될 수 있다. 여러 기준국(20)에서 계산한 RTK 보정데이터들을 활용하여 휴대통신단말(100)의 위치에 적합한 RTK 보정신호를 계산하여 제공하기 때문에 일반적인 RTK에 비하여 보다 넓은 지역에 적용할 수 있는 보정신호를 생성할 수 있다.
이때, 휴대통신단말(100)은, 단말 자신이 수신한 GNSS 위성신호만을 이용하여 결정한 개략적인 위치정보를 먼저 네트워크 RTK 서버(10)에 제공해야 하며, 이후 네트워크 RTK 서버(10)는 제공된 개략적인 위치정보에 근거하여 가장 인접한 n개 이상의 기준국(20)들을 선정하고, 해당 기준국(20)들의 정보를 활용하여 휴대통신단말(100)의 위치에 가장 적합한 RTK 보정신호를 생성하여 휴대통신단말(100)로 제공할 수 있다. 이와 같이 개략적인 휴대통신단말(100)의 GPS 위치정보의 제공과 해당 위치에 적합한 RTK 보정신호의 계산 및 제공 과정과 이를 보정하는 과정이 실시간 반복되면서 휴대통신단말(100)에 대한 정밀한 위치를 결정할 수 있다.
상기 휴대통신단말(100)은, 휴대가 가능하고, 운영 서버(200)뿐만 아니라 네트워크 RTK 서버(10)와 연결되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받아 실시간 위치정보를 제공하고, 사용자정보가 등록된 통신단말로 구현되거나, 해당 통신단말에 설치되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받을 수 있는 어플리케이션 형태 또는 해당 어플리케이션이 설치된 단말의 형태로 구현될 수도 있다. 좀 더 구체적으로, 본 실시예에 따른 휴대통신단말(100)은 RTK 통신단말(110) 및 스마트 통신단말(120) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 RTK 통신단말(110)은, 인터넷 통신망을 통해 네트워크 RTK 서버(10)와 연결되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받을 수 있으며, 인터넷 통신망을 통해 운영 서버(200)와 연결되어 있는 RTK 전용 모바일 단말일 수 있다.
상기 RTK 통신단말(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 정보 등록 승인 요청부(111), 제1 실시간 위치정보 제공부(112), 무선 통신부(113) 및 제1 알림 정보 출력부(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 정보 등록 승인 요청부(111)는, 차량정보 및 사용자정보를 입력 받고, 입력된 차량정보 및 사용자정보와, RTK 통신단말(110)의 단말고유번호를 운영 서버(200)로 해당 정보들을 전송하면서 시스템 등록하기 위해 승인을 요청할 수 있다. 여기서, 차량정보는 차량번호, 차량모델, 차량탑승가능인원 등의 정보를 포함할 수 있으며, 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함할 수 있다. 여기서, 개인정보는 사용자 이름, 주민번호, 거주지 주소 등의 정보를 포함할 수 있으며, 결제수단정보는 요금소 통행료 납부를 위한 전용 전자카드정보뿐만 아니라, 신용카드, 계좌번호 등 다양한 결제수단정보를 포함할 수 있다.
상기 제1 실시간 위치정보 제공부(112)는, 네트워크 RTK 서버(10)로부터 수신된 RTK 보정신호를 기반으로 RTK 통신단말(110)의 GPS 위치정보에 대한 오차를 보정(즉, RTK 통신단말(110)의 대략적인 GPS 데이터 또는 현재 GPS 데이터에 대한 오차 보정)하여 RTK 통신단말(110)의 실시간 위치정보를 생성 및 갱신하고, 생성 및 갱신된 실시간 위치정보를 네트워크 RTK 서버(10)로 제공할 수 있다. 이때, 네트워크 RTK 서버(10)는 RTK 통신단말(110)로부터 수신된 실시간 위치정보를 인터넷 통신망을 통해 운영 서버(200)로 전달하거나 RTK 통신단말(110)이 인터넷 통신망을 통해 운영 서버(200)로 직접 전송할 수 있다.
상기 무선 통신부(113)는, 인터넷 통신망을 통해 네트워크 RTK 서버(10) 및 운영 서버(200)와 연결될 수 있다. 이러한 무선 통신부(130)는 인터넷 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소와 통신하거나 또는 외부의 서버와 인터넷 통신을 통해 데이터나 정보를 송수신할 수 있다.
상기 무선 통신부(113)에 적용되는 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, IEEE 802.11p, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), LTE V2X(C'V2X), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 등이 있다.
상기 무선 통신부(113)는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신 상에서 기지국, 서버, 다른 단말 등과 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 제1 알림 정보 출력부(114)는, 운영 서버(200)로부터 수신된 알림 정보를 출력할 수 있다. 여기서, 알림 정보는 해당 차량의 유료도로 진입여부 및 통행료의 부과정보뿐만 아니라, 유료도로의 이탈위치정보의 파악 시 유료도로 이탈여부에 대한 정보도 포함할 수 있다. 제1 알림 정보 출력부(114)의 알림 방식으로는 음성 출력 방식, 디스플레이를 통한 정보 표시 방식, 차량 내부의 인포메이션 시스템과 연동하여 네비게이션 및 HUD를 통한 표시 방식 등 다양한 방식으로 알림 정보를 출력할 수 있다.
상기 스마트 통신단말(120)은, RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받을 수 있는 GNSS(Global Navigation Satellite system) 어플리케이션이 설치되고, 인터넷 통신망을 통해 운영 서버와 연결되어 있는 스마트 기기를 포함할 수 있다. 이러한 스마트 통신단말(120)은 스마트폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 폴더블 단말기(Foldable Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 울 트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단 말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display) 등 포함), 와이브로(Wibro) 단말기, IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 스마트 TV, 디지털방송용 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, A/V(Audio/Video) 시스템, 플렉시블 단말기(Flexible Terminal), 디지털 사이니지 장치 등과 같은 다양한 단말 기에 적용될 수 있다.
상기 스마트 통신단말(120)은 인터넷 통신망을 통해 네트워크 RTK 서버(10) 및 운영 서버(200)와 연결될 수 있다. 스마트 통신단말(120)에 적용되는 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, IEEE 802.11p, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), LTE V2X(C'V2X), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 등이 있다.
상기 스마트 통신단말(120)은 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신 상에서 기지국, 서버, 다른 단말 등과 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 스마트 통신단말(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 정보 등록 승인 요청부(121), 제2 실시간 위치정보 제공부(122) 및 제2 알림 정보 출력부(123) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 정보 등록 승인 요청부(121)는, 차량정보 및 사용자정보를 입력 받고, 입력된 차량정보 및 사용자정보와, 스마트 통신단말(120)의 단말고유번호를 운영 서버(200)로 해당 정보들을 전송하면서 시스템 등록하기 위해 승인을 요청할 수 있다. 여기서, 차량정보는 차량번호, 차량모델, 차량탑승가능인원 등의 정보를 포함할 수 있으며, 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함할 수 있다. 여기서, 개인정보는 사용자 이름, 주민번호, 거주지 주소 등의 정보를 포함할 수 있으며, 결제수단정보는 요금소 통행료 납부를 위한 전용 전자카드정보뿐만 아니라, 신용카드, 계좌번호 등 다양한 결제수단정보를 포함할 수 있다.
상기 제2 실시간 위치정보 제공부(122)는, 네트워크 RTK 서버(10)로부터 수신된 RTK 보정신호를 기반으로 스마트 통신단말(120)의 GPS 위치정보에 대한 오차를 보정(즉, 스마트 통신단말(120)의 대략적인 GPS 데이터 또는 현재 GPS 데이터에 대한 오차 보정)하여 스마트 통신단말(120)의 실시간 위치정보를 생성 및 갱신하고, 생성 및 갱신된 실시간 위치정보를 네트워크 RTK 서버(10)로 제공할 수 있다. 이때, 네트워크 RTK 서버(10)는 스마트 통신단말(120)로부터 수신된 실시간 위치정보를 인터넷 통신망을 통해 운영 서버(200)로 전달하거나 RTK 통신단말(110)이 인터넷 통신망을 통해 운영 서버(200)로 직접 전송할 수 있다.
상기 제2 알림 정보 출력부(123)는, 운영 서버(200)로부터 수신된 알림 정보를 출력할 수 있다. 여기서, 알림 정보는 해당 차량의 유료도로 진입여부 및 통행료의 부과정보뿐만 아니라, 유료도로의 이탈위치정보의 파악 시 유료도로 이탈여부에 대한 정보도 포함할 수 있다. 제1 알림 정보 출력부(114)의 알림 방식으로는 음성 출력 방식, 디스플레이를 통한 정보 표시 방식, 차량 내부의 인포메이션 시스템과 연동하여 네비게이션 및 HUD를 통한 표시 방식 등 다양한 방식으로 알림 정보를 출력할 수 있다.
상기 운영 서버(200)는, 유료도로 위치정보가 각각 저장되고, 휴대통신단말(100)의 실시간 위치정보를 유료도로 위치정보와 매칭하고, 매칭된 정밀위치정보를 기반으로 휴대통신단말(100)이 탑재된 차량의 유료도로 진입 여부 및 요금소 통행 여부, 그리고 그에 따른 유료도로 이탈 여부를 각각 파악하고, 이를 바탕으로 해당 차량에 대한 통행료를 부과할 수 있다.
상기 운영 서버(200)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 위치정보 저장부(201), 정보 승인 등록부(202), 유료도로 이용정보 파악부(203), 유료도로 통행료 산출부(204), 유료도로 통행료 부과부(205), 단말 온/오프 상태 모니터링부(206), 요금 미납 정보 검색부(207), 유료도로 통행료 부과 대행부(208), 차량통행속도정보 제공부(209) 및 유료도로 이용정보 제공부(210) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 위치정보 저장부(201)는 전국의 모든 유료도로 위치정보(GNSS 위치정보)가 저장될 수 있으며, 유료도로 이용정보 파악부(203)의 호출 시 제공될 수 있다.
상기 정보 승인 등록부(202)는, 휴대통신단말(100)로부터 수신된 차량정보, 사용자정보 및 단말고유번호를 기반으로 사용자 인증을 처리하고, 사용자 인증이 완료된 정보를 데이터베이스에 등록할 수 있으며, 등록 결과를 휴대통신단말(100)로 전송하여 승인 요청에 대한 응답 결과를 제공할 수 있다. 여기서, 차량정보는 차량번호, 차량모델, 차량탑승가능인원 등의 정보를 포함할 수 있으며, 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함할 수 있다. 여기서, 개인정보는 사용자 이름, 주민번호, 거주지 주소 등의 정보를 포함할 수 있으며, 결제수단정보는 요금소 통행료 납부를 위한 전용 전자카드정보뿐만 아니라, 신용카드, 계좌번호 등 다양한 결제수단정보를 포함할 수 있다.
상기 유료도로 이용정보 파악부(203)는, 네트워크 RTK 서버(10)로부터 수신된 휴대통신단말(100)의 실시간 위치정보를 위치정보 저장부(201)에서 제공하는 유료도로 위치정보와 매칭하여 휴대통신단말(10)이 탑재된 차량의 유료도로 진입여부 및 유료도로 진입위치정보(입구 요금소)를 파악하고, 휴대통신단말(100)의 실시간 위치정보가 유료도로 위치정보를 벗어나는 경우 차량의 유료도로 이탈위치정보와 더불어 유료도로 이탈여부에 대해서도 파악할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 우선 휴대통신단말(100)이 RTK 통신단말(110)인 경우 전원이 턴 온되면 실시간 위치정보가 생성되고, 해당 실시간 위치정보를 수신하여 기 저장된 유료도로 위치정보와 비교하여 현재 RTK 통신단말(110) 즉 해당 차량이 어느 유료도로의 위치에 있는지를 정확히 파악할 수 있고, 휴대통신단말(100)이 스마트 통신단말(120)인 경우 RTK 어플리케이션을 활성화시켜 실시간 정보를 생성하면, 해당 실시간 위치정보를 수신하여 기 저장된 유료도로 위치정보와 비교하여 현재 스마트 통신단말(120) 즉 해당 차량이 어느 유료도로의 위치에 있는지를 정확히 파악할 수 있다. 이때, 휴대통신단말(100)의 실시간 위치정보가 유료도로 위치정보 중 어느 지점과 매칭(일치)되면 해당 매칭 지점에 의해 해당 차량이 어느 유료도로에 진입하였는지 여부를 확인할 수 있으며, 이후 차량의 실시간 위치정보와 유료도로 위치정보를 계속하여 비교 매칭하여 해당 차량이 유료도로 상에서 어느 위치에 있는지 실시간 파악할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량의 실시간 위치정보와 유료도로 위치정보를 계속하여 비교 매칭하는 중에 해당 차량의 실시간 위치정보가 유료도로 위치정보를 벗어나는 경우 해당 차량이 요금소를 통과한 것으로 판단하여 해당 차량이 어느 요금소를 통과하였는지와 통과 여부를 확인할 수 있으며, 유료도로의 이탈 지점에 대한 위치를 유료도로 이탈위치정보로 생성할 수 있다.
상기 유료도로 통행료 산출부(204)는, 유료도로 진입위치정보(입구 요금소)와 유료도로 이탈위치정보를 기반으로 휴대통신단말(100)이 탑재된 차량에 대한 통행료를 산출할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 유료도로 통행료 산출부(204)는, 도 7에 도시된 바와 같이 유료도로 진입위치정보(입구 요금소)와 유료도로 이탈위치정보(출구 요금소)를 확인하여 차량이 실제 이동한 거리(유료도로를 이용한 거리)에 따른 통행료를 산출할 수 있다.
이때, 유료도로 통행료 산출부(204)는, 유료도로 이탈위치정보에 따른 요금소의 위치정보를 파악하고, 파악된 요금소의 위치정보에 따른 폐쇄식 및 개방식의 영업방식을 구분하고, 구분된 영업방식에 따라 통행료를 필요에 따라 조정하여 산출할 수 있다.
상기 유료도로 통행료 부과부(205)는, 사용자정보를 기반으로 통행료를 해당 사용자에게 부과할 수 있다. 여기서, 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함할 수 있으며, 개인정보는 사용자 이름, 주민번호, 거주지 주소 등의 정보를 포함할 수 있으며, 결제수단정보는 요금소 통행료 납부를 위한 전용 전자카드정보뿐만 아니라, 신용카드, 계좌번호 등 다양한 결제수단정보를 포함하고 있으므로, 해당 정보를 바탕으로 등록된 해당 사용자에게 통행료를 부과할 수 있다.
상기 단말 온/오프 상태 모니터링부(206)는, 네트워크 RTK 서버(10)를 통해 휴대통신단말(100)의 RTK 보정신호 수신 여부를 확인하여 휴대통신단말(100)의 온/오프 상태를 모니터링 할 수 있다. RTK 보정서비스는 단말기와 기지국 간의 양방향 통신을 이용하는 것으로 1초당 RTK 보정신호 또는 데이터가 전송되기 때문에, 해당 신호 또는 데이터의 송수신 여부를 모니터링하여 휴대통신단말(100)의 온/오프 여부를 확인할 수 있다.
상기 요금 미납 정보 검색부(207)는, 단말 온/오프 상태 모니터링부(206)를 통해 휴대통신단말(100)이 오프 상태인 것으로 확인되면, 요금소 시스템(30)에서 통행료가 미납된 차량정보 및 통행료정보를 수신하고, 수신된 차량정보를 기반으로 정보 승인 등록부(202)에 등록된 사용자정보를 검색할 수 있다. 여기서, 요금소 시스템(30)에서는 통행료가 미납된 차량번호 및 미납 요금정보가 수신되며, 수신된 차량번호로 등록된 사용자정보를 조회하여 해당 사용자를 찾을 수 있다.
상기 유료도로 통행료 부과 대행부(208)는, 요금 미납 정보 검색부(207)를 통해 검색된 사용자정보를 기반으로 해당 사용자에 대한 미납 요금이 징수되도록 통행료 부과를 대행할 수 있으며, 이는 유료도로 통행료 부과부(205)와 연동하여 실시될 수 있다.
상기 차량통행속도정보 제공부(209)는, 다수의 휴대통신단말(100)을 대상으로 휴대통신단말(100) 또는 네트워크 RTK 서버(10)로부터 휴대통신단말(100)의 실시간 위치정보를 수집하고, 수집된 실시간 위치정보와 유료도로 위치정보를 기반으로 차선 별 차량통행속도를 산출하고, 산출된 차량통행속도정보를 해당 휴대통신단말(100)로 제공할 수 있다. 휴대통신단말(100)은 RTK의 정밀위치를 바탕으로 차선 별(차로 별)로 차량의 시간 당 이동 거리를 산출해 통행속도를 계산할 수 있으며, 계산된 통행속도정보를 통행차를 대상으로 송출하여 유료도로에 대한 통행속도를 향상시킴으로써, 도로용량증대를 통해 통행시간 절감효과를 제공할 수 있다.
상기 유료도로 이용정보 제공부(210)는, 유료도로 진입여부 및 통행료의 부과정보를 포함한 알림 정보를 휴대통신단말(100)로 제공할 수 있다. 여기서, 알림 정보는 해당 차량의 유료도로 진입여부 및 통행료의 부과정보뿐만 아니라, 유료도로의 이탈위치정보의 파악 시 유료도로 이탈여부에 대한 정보도 포함할 수 있다.
도 8은 폐쇄식 요금소에 대한 RTK 통신단말 장착 차량의 유료도로 통행료 부과 및 징수 방식을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이다.
우선, 차량이 유료도로 구역으로 진입(①)하면, 요금소의 폐쇄식 또는 개방식에 대한 영업방식을 결정(②)(폐쇄식으로 결정)한 후, 하이패스 차로 주행(단말 미 부착)(③)하도록 한다. 이후, 일정시간 동안 차량의 정밀위치와 해당 구역 간을 매칭(④)하고, 해당 차량의 유료도로 구역 진입에 대한 알림을 전송(⑤)한다. 이때, 하이패스 차로를 통해 주행(요금 미납)(⑥)하면, 유료도로 구역에서 벗어나게 되며(⑦), 일정시간 동안 해당 차량의 정밀위치와 해당 구역 간을 매칭(⑧)한다. 이후, 해당 차량에 대한 유료도로의 통행료 부과정보를 전송(⑨)하며, 해당 유료도로에 대한 통행료 징수가 완료(⑩)되면, 해당 차량에 대한 하이패스 시스템 요금 미납 기록이 삭제(⑪)될 수 있다.
도 9는 개방식 요금소에 대한 RTK 통신단말 장착 차량의 유료도로 통행료 부과 및 징수 방식을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이다.
우선, 차량이 유료도로 구역으로 진입(①)하면, 일정시간 동안 차량의 정밀위치와 해당 구역 간을 매칭(②)하고, 해당 차량의 유료도로 구역 진입에 대한 알림을 전송(③)한다. 이때, 요금소의 폐쇄식 또는 개방식에 대한 영업방식(개방식으로 결정)을 결정(④)한 후, 일정시간 동안 해당 차량의 정밀위치와 해당 구역 간을 매칭(⑤)한다. 이후, 하이패스 차로를 통해 주행(단말기 미 부착, 요금 미납)(⑥)하면, 해당 차량에 대한 유료도로의 통행료 부과정보를 전송(⑦)하며, 해당 유료도로에 대한 통행료 징수가 완료(⑧)되면, 해당 차량에 대한 하이패스 시스템 요금 미납 기록이 삭제(⑨)될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1000: 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템
100: 휴대통신단말
110: RTK 통신단말
111: 제1 정보 등록 승인 요청부
112: 제1 실시간 위치정보 제공부
113: 인터넷 통신망부
114: 제1 알림 정보 출력부
120: 스마트 통신단말
121: 제2 정보등록 승인 요청부
122: 제2 실시간 위치정보 제공부
123: 제2 알림 정보 출력부
200: 운영 서버
201: 위치정보 저장부
202: 정보 승인 등록부
203: 유료도로 이용정보 파악부
204: 유료도로 통행료 산출부
205: 유료도로 통행료 부과부
206: 단말 온/오프 상태 모니터링부
207: 요금 미납 정보 검색부
208: 유료도로 통행료 부과 대행부
209: 차량통행속도정보 제공부
210: 유료도로 이용정보 제공부
10: 네트워크 RTK 서버
20: 기준국
30: 요금소 시스템

Claims (10)

  1. 네트워크 RTK 서버와 연결되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받아 실시간 위치정보를 제공하고, 사용자정보가 등록된 휴대통신단말; 및
    유료도로 위치정보가 저장되고, 상기 실시간 위치정보를 상기 유료도로 위치정보와 매칭하고, 매칭된 정밀위치정보를 기반으로 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량의 유료도로 진입 및 요금소 통행 여부를 각각 파악하여 해당 차량에 대한 통행료를 부과하는 운영 서버를 포함하고,
    상기 휴대통신단말은 RTK 통신단말을 포함하고,
    상기 RTK 통신단말은,
    차량정보 및 사용자정보를 입력 받고, 입력된 상기 차량정보 및 상기 사용자정보와, 상기 RTK 통신단말의 단말고유번호를 등록하기 위해 상기 운영 서버로 승인 요청하는 제1 정보 등록 승인 요청부;
    상기 네트워크 RTK 서버로부터 수신된 RTK 보정신호를 기반으로 상기 RTK 통신단말의 GPS 위치정보에 대한 오차를 보정하여 상기 실시간 위치정보를 생성하고, 생성된 상기 실시간 위치정보를 상기 네트워크 RTK 서버 또는 상기 운영 서버로 제공하는 제1 실시간 위치정보 제공부; 및
    인터넷 통신망을 통해 상기 네트워크 RTK 서버 및 상기 운영 서버와 연결된 인터넷 통신망부를 포함하고,
    상기 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 네트워크 RTK 서버와 연결되어 RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받아 실시간 위치정보를 제공하고, 사용자정보가 등록된 휴대통신단말; 및
    유료도로 위치정보가 저장되고, 상기 실시간 위치정보를 상기 유료도로 위치정보와 매칭하고, 매칭된 정밀위치정보를 기반으로 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량의 유료도로 진입 및 요금소 통행 여부를 각각 파악하여 해당 차량에 대한 통행료를 부과하는 운영 서버를 포함하고,
    상기 휴대통신단말은,
    RTK(Real-time Kinematic Positioning) 보정서비스를 제공 받을 수 있는 GNSS(Global Navigation Satellite system) 어플리케이션이 설치되고, 인터넷 통신망을 통해 상기 네트워크 RTK 서버 및 상기 운영 서버와 연결된 스마트 통신단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 스마트 통신단말은,
    차량정보 및 사용자정보를 입력 받고, 입력된 상기 차량정보 및 상기 사용자정보와, 상기 스마트 통신단말의 단말고유번호를 등록하기 위해 상기 운영 서버로 승인 요청하는 제2 정보 등록 승인 요청부; 및
    상기 네트워크 RTK 서버로부터 수신된 RTK 보정신호를 기반으로 상기 스마트 통신단말의 GPS 위치정보에 대한 오차를 보정하여 상기 실시간 위치정보를 생성하고, 생성된 상기 실시간 위치정보를 상기 네트워크 RTK 서버 또는 상기 운영 서버로 제공하는 제2 실시간 위치정보 제공부를 포함하고,
    상기 사용자정보는 사용자의 개인정보 및 결제수단정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 운영 서버는,
    상기 유료도로 위치정보가 저장된 위치정보 저장부;
    상기 휴대통신단말로부터 수신된 상기 차량정보, 상기 사용자정보 및 상기 단말고유번호를 기반으로 사용자 인증을 처리하고, 사용자 인증이 완료된 정보를 등록하는 정보 승인 등록부;
    상기 휴대통신단말 또는 상기 네트워크 RTK 서버로부터 수신된 상기 실시간 위치정보를 상기 유료도로 위치정보와 매칭하여 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량의 유료도로 진입여부 및 유료도로 진입위치정보를 파악하고, 상기 실시간 위치정보가 상기 유료도로 위치정보를 벗어나는 경우 차량의 유료도로 이탈위치정보를 파악하는 차량 유료도로 이용정보 파악부;
    상기 유료도로 진입위치정보와 상기 유료도로 이탈위치정보를 기반으로 상기 휴대통신단말이 탑재된 차량에 대한 통행료를 산출하는 유료도로 통행료 산출부; 및
    상기 사용자정보를 기반으로 상기 통행료를 해당 사용자에게 부과하는 유료도로 통행료 부과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 운영 서버는,
    상기 네트워크 RTK 서버를 통해 상기 휴대통신단말의 RTK 보정신호 수신 여부를 확인하여 상기 휴대통신단말의 온/오프 상태를 모니터링하는 단말 온/오프 상태 모니터링부;
    상기 휴대통신단말이 오프 상태인 경우 요금소 시스템에서 통행료가 미납된 차량정보 및 통행료정보를 수신하고, 수신된 차량정보를 기반으로 상기 정보 승인 등록부에 등록된 사용자정보를 검색하는 요금 미납 정보 검색부; 및
    상기 요금 미납 정보 검색부를 통해 검색된 사용자정보를 기반으로 해당 사용자에 대한 통행료 부과를 대행하는 유료도로 통행료 부과 대행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 운영 서버는,
    다수의 상기 휴대통신단말을 대상으로 상기 휴대통신단말 또는 상기 네트워크 RTK 서버로부터 상기 실시간 위치정보를 수집하고, 수집된 상기 실시간 위치정보와 상기 유료도로 위치정보를 기반으로 차선 별 차량통행속도를 산출하고, 산출된 차량통행속도정보를 상기 휴대통신단말로 제공하는 차량통행속도정보 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 운영 서버는,
    상기 유료도로 진입여부, 유료도로 이탈여부, 상기 통행료의 부과정보를 포함한 알림 정보를 상기 휴대통신단말로 제공하는 유료도로 이용정보 제공부를 더 포함하고,
    상기 휴대통신단말은,
    상기 운영 서버로부터 수신된 상기 알림 정보를 출력하는 알림 정보 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 유료도로 통행료 산출부는,
    상기 유료도로 이탈위치정보에 따른 요금소의 위치정보를 파악하고, 파악된 상기 요금소의 위치정보에 따른 폐쇄식 및 개방식의 영업방식을 구분하고, 구분된 상기 영업방식에 따라 통행료를 산출하는 것을 특징으로 하는 사용자 위치 기반의 유료도로 요금 징수 시스템.
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