KR102636447B1 - 태그리스 결제를 위한 검표 정확성 향상 방법 및 버스의 앞뒷문 승하차 구분 방법 및 이를 위한 시스템 - Google Patents

태그리스 결제를 위한 검표 정확성 향상 방법 및 버스의 앞뒷문 승하차 구분 방법 및 이를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

자기 센서 및 중력 센서를 갖는 사용자 기기의 위치를 결정하는 위치결정방법을 공개한다. 이 방법은, 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계, 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계, 및 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하는 단계를 포함한다.

Description

태그리스 결제를 위한 검표 정확성 향상 방법 및 버스의 앞뒷문 승하차 구분 방법 및 이를 위한 시스템{Method for improving ticket-checking accuracy for tagless payment and determining the gate boarded by passenger and ticket-checking system for the same}
본 발명은 버스에서 위치기반 태그리스(tagless) 결제 기술에 관한 것으로서, 특히 사용자(승객)의 검표 위치를 정확히 판단하고, 승차 행위인지 아니면 하차 행위인지를 명확하게 구분하도록 하며, 운전자로 하여금 사용자가 정확하게 결제를 완료했는지 파악하기 용이하게 지원하는 기술에 관한 것이다.
현재까지 제시되고 있는 버스에서의 위치기반 태그리스 결제 방식은 아래와 같은 문제점이 존재한다.
첫째, 태그리스 결제를 위하여 BLE, UWB 등 RF기술만을 사용하면, 전파의 반사, 산란, 굴절, 회절 등의 특성과 스마트폰의 성능적인 특성으로 인해 태그리스 결제 사용자가 정확한 위치에서 결제가 이루어졌는지 파악하기 어려워, 운전자와 승객간의 오해의 소지가 크다. 이에 비하여 종래의 NFC 태그 결제 기술의 경우에는 결제 과정에서 오해가 생길 여지가 적다.
둘째, 태그리스 결제를 위하여 승객의 탑승 행위를 자기 센서의 출력값 변화를 기초로 판단하는 방식은 버스 출입문과 같은 큰 공간에 자계를 생성할 수 있는 구체적인 방식이 기술되지 않아 그 실효성이 떨어진다.
셋째, 태그리스 결제를 위하여 영구자석을 이용하는 방식을 사용하더라도 단순하게 공간 이동에 따른 자력의 세기 변화율만을 이용한다면, 앞문을 통한 승하차 행위인지 아니면 뒷문을 통한 승하차 행위인지를 구분하기 어렵다는 문제가 있다.
도 1은 버스(100)의 앞문(61), 뒷문(62), 운전자 조작기(70), 제1승하차처리장치(51), 및 제2승하차처리장치(52)의 상대적인 위치를 나타낸 것이다. 도 1에서 참조번호 80은 운전자를 나타낸 것이다.
상기 버스(100) 내에서는 기존의 NFC 태그 결제도 지원하고, 무선통신을 이용한 태그리스 결제도 지원할 수 있다. 이때, 제1승하차처리장치(51), 및 제2승하차처리장치(52)는 상기 NFC 태그가 이루어지는 장치일 수 있다.
무선통신을 이용한 결제방법에서 가장 해결하기 어려운 과제는 모바일에 따라 통신성능이 다르다는 점에서 비롯된다. NFC 태그 결제를 이용하는 경우에는 탑승자(승객)의 태그 행위가 관찰될 수 있으므로 운전자가 승객의 검표여부를 정확히 파악할 수 있다. 이에 비하여, 무선통신을 이용한 태그리스 결제방법에서 운전자가 승객의 검표여부를 파악하기 위해서는, 앞문(61)으로 승차하는 경우에는 제1승하차처리장치(51) 바로 옆의 제2영역(12)(Zone2)에 승객이 위치하였을 때에 승객의 승차를 정확하게 인식해야 하고, 뒷문(62)으로 승차하는 경우에는 제2승하차처리장치(52) 바로 옆의 제4영역(14)(Zone4)에 승객이 위치하였을 때에 승객의 승하차를 정확하게 인식해야 한다. 만일, 이와 달리 제1영역(11)(Zone1)이나 제3영역(13)(Zone3)에 승객이 위치하였을 때에 승차인식을 하게 되면 운전자가 승객의 탑승순서를 파악하기 어렵거나, 어떤 승객이 결제가 된 것인지 파악하기 어렵다.
상기 무선통신을 이용한 태그리스 결제를 지원하기 위하여 버스(100)의 앞문(61)과 뒷문(62) 근처의 두 개의 영역에 인위적인 자기장을 제공할 수 있다. 상기 자기장은 지구자기장보다 큰 값을 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서는 상기 제2영역(12)과 제4영역(14)에 인위적인 자기장을 제공할 수 있다.
또한, 버스(100)의 앞문(61)과 뒷문(62)에 근처의 두 개의 영역, 또는 상기 제2영역(12)과 제4영역(14)에 동일한 자계방향을 갖는 자계공간을 제공했을 경우, 승객의 사용자 단말기에 포함된 지자기 센서값의 변화량만으로는 앞문(61)으로 탑승했는지 아니면 뒷문(62)으로 탑승했는지를 구분하기 어렵다.
상기 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 내용은, 본 발명의 이해를 돕기 위해 발명자가 알고 있는 내용을 제시한 것으로서, 반드시 본 특허출원 시점에 이미 불특정 다수에게 공개되어 있는 것으로 인정하는 것은 아니다.
본 발명은, 사용자에게는 결제의 다양성 및 편의성을 제공하는 결제기술을 제공할 수 있으며, 기존의 교통결제 인프라를 활용하여 저렴한 추가적인 구축비용으로 신뢰성 있는 결제 성능을 보장하는 검표 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 관점에 따라 제공되는 태그리스 방식으로 버스탑승검표를 수행하는 방법에서, 버스 문이 열리고 버스(100)로부터 송출되는 BLE 신호를 사용자 단말기(ex: 탑승자의 스마트폰)가 수신하면, 상기 사용자 단말기는 상기 버스(100)에 대응하는 버스 요금의 사전결제를 수행한다. 상기 사전결제가 완료된 후, 버스(100) 내에 설치된 소정의 자계공간에 도달하고, 그리고 상기 사용자 단말기의 자기 센서를 이용하여 소정의 승차조건이 감지되면 운전자 조작기(70)에 검표 메시지가 표시되도록 되어 있다. 검표가 완료된 후, 상기 사용자 단말기가 상기 버스(100)로부터 송출되는 소정의 신호인 재차 비컨을 수신하면 결제완료단계로 전환한다. 그리고 상기 사용자 단말기가 상기 재차비컨을 지속적으로 수신하고 있는 상황에서는, 버스 탑승 중에 버스(100)가 제공할 수 있는 다양한 서비스를 제공받을 수 있다. 그리고 승객이 버스(100)에서 하차하는 하차조건이 감지되면 상기 사용자 단말기는 하차처리를 완료한다. 즉, 상기 사용자 단말기는, 상기 사전결제를 의미하는 사전결제 모드, 결제완료를 의미하는 결제완료 모드, 및 하차처리완료를 의미하는 하차처리완료 모드를 포함하는 복수 개의 모드들 중 어느 하나의 상태를 갖는다.
상기 결제완료 모드에서 결제가 완료되면 검표가 이루어진 것으로 간주되어, 상기 운전자 조작기(70)에 검표 메시지가 표시될 수 있다. 상기 결제의 완료, 즉 상기 검표의 완료는 상기 사용자 단말기(탑승자)가 상기 소정의 자계공간에 위치한 시점에 이루어지도록 되어 있다. 따라서, 운전자는 운전자 조작기(70)에 검표 메시지가 표출된 시점에 상기 소정의 자계 공간에 위치한 탑승자를 확인하고, 상기 탑승자에 대한 검표가 완료되었음을 인지할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따라 자기 센서 및 중력 센서를 갖는 사용자 기기의 위치를 결정하는 위치결정방법이 제공될 수 있다. 상기 위치결정방법은, 상기 사용자 기기가, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계; 상기 사용자 기기가, 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계; 및 상기 사용자 기기가, 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 3축 자력값들은 상기 자기 센서가 상기 제1시점에 출력한 제1축 자력값, 제2축 자력값, 및 제3축 자력값으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 3축 기준값들은 소정의 제1축 기준자력값, 제2축 기준자력값, 및 제3축 기준자력값으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 3축 변위값들은 상기 제1축 자력값에서 상기 제1축 기준자력값을 차감하여 얻은 제1축 변위값, 상기 제2축 자력값에서 상기 제2축 기준자력값을 차감하여 얻은 제2축 변위값, 및 상기 제3축 자력값에서 상기 제3축 기준자력값을 차감하여 얻은 제3축 변위값으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 3축 중력값들은 상기 자기 센서가 상기 제1시점에 출력한 제1축 중력값, 제2축 중력값, 및 제3축 중력값으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 행렬곱 연산은, 상기 제1축 중력값에 상기 제1축 변위값을 곱하여 얻은 제1요소값, 상기 제2축 중력값에 상기 제2축 변위값을 곱하여 얻은 제2요소값, 및 상기 제3축 중력값에 상기 제3축 변위값을 곱하여 얻은 제3요소값을 서로 더하는 연산일 수 있다.
이때, 복수 개의 시점들에서 수집된 복수 개의 상기 제1축 자력값들 및 복수 개의 상기 제1축 중력값들 간의 상관관계는 소정의 임계값보다 큰 음의 값을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따라, 소정의 위치결정방법을 반복적으로 실행하도록 되어 있는 사용자 기기를 이용하여 버스 탑승의 검표를 실행하는 검표방법이 제공될 수 있다. 상기 위치결정방법은, 상기 사용자 기기가, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계; 상기 사용자 기기가, 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계; 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하며, 상기 보정 자력값이 상기 양의 임계값과 상기 음의 임계값 사이의 값인 경우에는 상기 사용자 기기가 상기 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역의 외부에 위치하는 것으로 결정하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 검표방법은, 상기 사용자 기기가, 버스로부터 출력되는 근거리 무선통신 신호를 수신하면 소정의 사전결제를 실행하는 단계; 및 상기 사용자 기기가, 상기 위치결정방법에 의해 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 하나의 영역에 위치하는 것으로 최초로 결정한 경우, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보를 상기 버스에 설치된 소정의 장치에 송신하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보는, 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 영역에 위치하는지를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보는, 상기 사용자 기기로부터 상기 소정의 장치에 다이렉트 통신으로 전송되거나, 또는 상기 버스에 설치된 중계기능을 실행하는 다른 통신장치를 통하여 상기 사용자 기기로부터 상기 소정의 장치에 전송될 수 있다.
이때, 상기 제1타입의 영역은 소정의 제2영역과 소정의 제4영역 중 어느 하나의 영역이고, 상기 제2타입의 영역은 소정의 제2영역과 소정의 제4영역 중 다른 하나의 영역이고, 상기 제2영역은 상기 버스의 앞문과 뒷문 중에서 상기 앞문에 더 가까운 영역이고, 그리고 상기 제4영역은 상기 버스의 앞문과 뒷문 중에서 상기 뒷문에 더 가까운 영역일 수 있다.
이때, 상기 버스에 설치된 소정의 장치는 상기 버스에 설치된 운전자 조작기일 수 있다.
이때, 상기 검표방법은, 상기 송신하는 단계 이후에, 상기 사용자 기기가, 상기 버스에서 송신하는 비콘인 재차 비콘을 수신하면 상기 사용자 기기가 상기 사전결제를 확정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따라, 자기 센서; 중력 센서; 및 처리부;를 포함하는 사용자 기기가 제공될 수 있다. 상기 처리부는, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계; 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계; 및 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하는 단계;를 포함하는 위치결정방법을 실행하도록 되어 있다.
이때, 상기 처리부는, 상기 위치결정방법을 반복적으로 실행하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 처리부는, 버스로부터 출력되는 근거리 무선통신 신호를 수신하면 소정의 사전결제를 실행하는 단계; 및 상기 사전결제를 실행하는 단계 이후에, 상기 위치결정방법에 의해 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 하나의 영역에 위치하는 것으로 최초로 결정한 경우, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보를 상기 버스에 설치된 소정의 장치에 송신하는 단계;를 포함하는 검표방법을 실행하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자에게는 결제의 다양성 및 편의성을 제공하는 결제기술을 제공할 수 있으며, 기존의 교통결제 인프라를 활용하여 저렴한 추가적인 구축비용으로 신뢰성 있는 결제 성능을 보장할 수 있다.
도 1은 버스의 앞문, 뒷문, 운전자 조작기, 제1승하차처리장치, 및 제2승하차처리장치의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 버스 승하차 처리방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 태그리스 결제 및 검표 방법이 이용되는 환경을 설명하기 위한 것이다.
도 4는 일 실시예에 따라 도 3과 같은 환경에서 태그리스 결제 및 검표를 실행하는 개념을 나타낸 것이다.
도 5는 사용자 기기가 버스의 앞문을 통해 버스 내부로 진입한 후 버스의 뒷문을 통해 나오는 과정에서의 중력의 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 3과 같은 환경에서 태그리스 결제 및 검표를 실행하는 개념을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 기기의 자세가 시간에 따라 변하는 상황에서도 사용자 기기의 위치를 판별하는 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 상기 사용자 기기의 구성을 간략히 나타낸 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 기기에 의해 실행되는 자기 센서 및 중력 센서를 갖는 사용자 기기의 위치를 결정하는 위치결정방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 기기에 실행되는 검표방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
도 2는 일 실시예에 따른 버스 승하차 처리방법을 나타낸 순서도이다.
단계(S111)에서, 탑승자가 사용하는 사용자 기기가 버스(100)로부터 출력되는 근거리 무선통신 신호를 수신하였는지를 판단할 수 있다.
이때, 상기 근거리 무선통신 신호는 BLE 신호일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 BLE 신호는 버스(100)의 앞문(61) 또는 뒷문(62)에 설치된 블루투스 장치로부터 송신된 것일 수 있다. 상기 사용자 기기를 소지한 탑승자가 열린 앞문(61) 또는 열린 뒷문(62)을 통해 버스(100)의 내부로 진입하는 시점에, 상기 사용자 기기가 상기 BLE 신호를 수신할 수 있다.
상기 BLE 신호에는 상기 버스(100)에 관한 정보, 예컨대 상기 버스 탑승을 위해 지불해야하는 요금에 관한 정보, 및 요금 지불을 위해 상기 사용자 기기가 통신해야 하는 상대방 장치를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 사용자 기기가 상기 BLE 신호를 수신하지 못한 경우, 상기 사용자 기기는 계속하여 상기 BLE 신호가 수신되는지 여부를 모니터링할 수 있다.
이와 달리, 상기 사용자 기기가 상기 BLE 신호를 수신한 경우, 단계(S112)로 진행할 수 있다.
단계(S112)에서, 상기 사용자 기기는 상기 BLE 신호에 포함된 정보를 이용하여 소정의 사전결제를 실행할 수 있다.
일 실시예에서 상기 상대방 장치는 버스(100)에 설치된 결제 단말기일 수 있다. 이때, 상기 사전결제의 실행을 위하여, 상기 사용자 기기와 상기 결제 단말기는 근거리 무선통신 기술을 이용하여 상호 통신할 수 있다.
다른 실시예에서 상기 상대방 장치는 원격에 제공된 결제 서버일 수 있다. 이때, 상기 사전결제의 실행을 위하여, 상기 사용자 기기는 네트워크 통신을 이용하여 상기 결제 서버와 상호 통신할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 상대방 장치는 상기 버스(100)에 설치된 결제 단말기 및 상기 결제 서버를 포함하는 시스템일 수도 있다. 이때, 상기 사전결제의 실행은 상기 사용자 기기, 상기 결제 단말기, 및 상기 결제 서버가 모두 참여하는 프로세스에 의해 실행될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 상대방 장치는 존재하지 않을 수도 있으며, 이 경우 상기 사전결제의 실행은 상기 사용자 기기의 단독실행으로 완료될 수도 있다.
단계(S113)에서, 상기 사용자 기기는 소정의 승차조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 승차조건은, 상기 사용자 기기가 소정의 검표위치에 존재하는 것을 의미할 수 있다.
본 실시예에서의 승차조건은, 비교기술인 NFC 태그 기술에서의 승차조건과 비교될 수 있다. NFC 태그 기술에서는, NFC 카드가 NFC 검표기의 수 cm 이내로 정의되는 검표위치에 존재하는 것, 즉, 태그 행위가 이루어진 것을 승차조건으로 간주할 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 상기 소정의 승차조건은, 상기 사용자 기기가 지구 자기장 보다 강한 자기장을 갖는 영역에 진입한 조건을 의미할 수 있다.
탑승자가 앞문을 통해 탑승하는 경우를 대비하기 위하여, 도 1에 제시한 상기 제2영역(12)에는 제2세트의 영구자석을 이용하여 형성한 제2자계공간을 제공할 수 있다.
이와 달리 탑승자가 뒷문을 통해 탑승하는 경우를 대비하기 위하여, 도 1에 제시한 상기 제4영역(14)에는 제4세트의 영구자석을 이용하여 형성한 제4자계공간을 제공할 수 있다.
상기 승차조건이 만족되지 않은 경우 상기 사용자 기기는 소정의 승차조건이 만족되었는지 여부를 계속 모니터링할 수 있다.
이와 달리, 상기 승차조건이 만족된 경우, 즉 상기 사용자 기기의 소지자가 상기 제2영역(12) 또는 상기 제4영역(14)에 도달한 경우 단계(S114)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2영역(12)에 도달한 경우는 탑승자가 앞문으로 탑승한 경우일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4영역(14)에 도달한 경우는 탑승자가 뒷문으로 탑승한 경우일 수 있다.
단계(S114)에서, 운전자 조작기(70)는 검표 완료를 나타내는 정보를 시각적으로 또는 청각적으로 출력할 수 있다. 이로써, 운전자는 상기 검표 완료를 나타내는 정보가 출력된 시점에 상기 제2영역(12) 또는 상기 제4영역(14)에 도달한 탑승자의 검표가 완료되었다고 판단할 수 있다.
운전자 조작기(70)가 검표 완료를 나타내는 정보를 시각적으로 또는 청각적으로 출력하기 위해서는, 운전자 조작기(70)가 상기 사용자 기기가 상기 제2영역(12) 또는 상기 제4영역(14)에 존재한다는 정보를 획득해야 한다. 상기 획득을 가능하게 하기 위하여, 상기 사용자 기기는, 상기 사용자 기기가 상기 제2영역(12) 또는 상기 제4영역(14)에 도달했다고 결정한 경우에, 상기 사용자 기기가 도달한 영역의 식별정보를 상기 운전자 조작기(70)에게 전송할 수 있다. 상기 전송은 상기 사용자 기기로부터 상기 운전자 조작기(70) 간의 다이렉트 통신에 의해 이루어질 수도 있고, 또는 버스 내에 설치된 다른 중계기능을 하는 통신장치에 의해 간접적으로 이루어질 수도 있다.
상기 사용자 기기는, 탑승자가 버스(100)에 탑승한 후 하차할 때까지, 상기 제2영역(12) 및 상기 제4영역(14)에 각각 적어도 한 번 위치하게 된다. 이때, 상기 탑승자가 상기 제2영역(12) 및 상기 제4영역(14) 중 최초로 위치하는 영역이 탑승 영역으로 간주될 수 있다.
예컨대, 상기 사용자 기기가 상기 사전결제를 수행한 이후, 제4영역(14)과 제2영역(12) 중 제2영역(12)에 먼저 도달한 것으로 결정될 경우에, 탑승자는 앞문을 통해 탑승한 것으로 결정될 수 있다. 이때, 상기 검표 완료는 상기 사용자 기기가 상기 제2영역(12)에 존재할 때에 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 상기 사용자 기기가 상기 사전결제를 수행한 이후, 제2영역(12)보다 제4영역(14) 중 제4영역(14)에 먼저 도달한 것으로 결정될 경우에, 탑승자는 뒷문을 통해 탑승한 것으로 결정될 수 있다. 이때, 상기 검표 완료는 상기 사용자 기기가 상기 제4영역(14)에 존재할 때에 이루어질 수 있다.
단계(S115)에서, 상기 사용자 기기는 소정의 재차 비콘을 수신했는지 여부를 판단할 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 상기 재차 비콘은 상기 버스(100) 내에 설치된 비콘 송출기로부터 송출된 것으로서, 상기 재차 비콘의 신호 강도는 실질적으로 상기 버스(100) 내에서만 검출되도록 세팅되어 있을 수 있다.
상기 재차 비콘이 수신되지 않은 경우에는, 상기 사용자 기기는 상기 재차 비콘을 수신했는지 여부를 계속하여 모니터링할 수 있다.
이와 달리, 상기 재차 비콘이 수신된 경우에는 단계(S116)로 진행할 수 있다.
단계(S116)에서, 상기 사용자 기기는 승차결제를 완료할 수 있다.
상기 승차결제를 완료했다는 것은, 단계(S112)에서 수행한 사전결제를 확정하는 것을 의미할 수 있다.
상기 승차결제가 완료되면, 상기 사용자 기기는, 상기 사용자 기기가 자체적으로 이용하는 승차 플래그를 '완료'를 나타내는 값으로 세팅할 수 있다.
단계(S112)에서 사전결제가 수행되었더라도 상기 승차 플래그기 '미완료'를 나타내는 값으로 세팅된 상태라면 상기 사전결제에 의한 결제 상태를 철회되거나 취소될 가능성이 있다. 그러나 상기 승차 플래그가 '완료'를 나타내는 값으로 변경되면 상기 사전결제에 의한 결제 상태는 더 이상 철회되거나 취소될 수 없도록 되어 있을 수 있다.
단계(S117)에서 상기 사용자 기기는 버스 탑승 중 서비스를 그 소지자에게 제공할 수 있다. 즉, 상기 사용자 기기는 상기 버스(100)에 설치된 소정의 장치가 무선으로 제공하는 버스 운행 상태에 관한 정보를 표출하여 상기 소지자에게 전달할 수 있다. 예컨대, 상기 소지자가 상기 사용자 기기에 자신이 원하는 이동 노선을 입력한 경우, 목적지까지 남은 시간 등과 같은 버스 운행 상태에 관한 정보가 제공될 수 있다.
단계(S118)에서, 상기 사용자 기기는 소정의 하차조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 상기 사용자 기기가 제2영역(12)에 위치할 때에 상기 검표 완료가 실행되었다면, 상기 하차조건은 상기 사용자 기기가 제4영역(14)에 위치하는 조건을 포함할 수 있다(앞문으로 승차하여 뒷문으로 하차하는 시나리오).
다른 예로서, 상기 사용자 기기가 제4영역(14)에 위치할 때에 상기 검표 완료가 실행되었다면, 상기 하차조건은 상기 사용자 기기가 제2영역(12)에 위치하는 조건을 포함할 수 있다(뒷문으로 승차하여 앞문으로 하차하는 시나리오).
또 다른 예로서, 상기 사용자 기기가 제4영역(14)에 위치할 때에 상기 검표 완료가 실행되었다면, 상기 하차조건은 상기 사용자 기기가 일정 시간 후에 제4영역(14)에 위치하는 조건을 포함할 수 있다(뒷문으로 승차하여 뒷문으로 하차하는 시나리오).
또 다른 예로서, 상기 사용자 기기가 제2영역(12)에 위치할 때에 상기 검표 완료가 실행되었다면, 상기 하차조건은 상기 사용자 기기가 일정 시간 후에 제2영역(12)에 위치하는 조건을 포함할 수 있다(앞문으로 승차하여 앞문으로 하차하는 시나리오).
상기 하차조건이 만족되지 않은 경우에는 다시 단계(S117)로 되돌아갈 수 있다. 이로써, 상기 사용자 기기는 버스(100)가 제공하는 탑승 중 서비스를 계속하여 제공받고 그리고 하차조건이 만족되는지 여부를 계속 모니터링 할 수 있다.
이와 달리 상기 하차조건이 만족된 경우에는 단계(S119)로 진행될 수 있다.
단계(S119)에서, 상기 사용자 기기는 하차 처리를 완료할 수 있다.
상기 하차 처리에는 하차 결제가 포함될 수 있다. 상기 하차 결제는 상기 탑승자의 운송 서비스 이용 거리에 따라 추가되는 추가 요금에 대한 결제일 수 있다.
이하, 단계(S113)의 승차조건 및 단계(S118)의 하차조건의 실시예에 대하여 자세히 설명한다.
단계(S113)의 승차조건 및 단계(S118)의 하차조건은, 상기 사용자 기기가 상기 제2영역(12)에 제공된 상기 제2자계공간에 진입하였는지 여부, 또는 상기 사용자 기기가 상기 제4영역(14)에 제공된 상기 제4자계공간에 진입하였는지 여부일 수 있다. 이하, 상기 제2자계공간 및 상기 제4자계공간을 통칭하여 자계공간이라고 지칭할 수 있다.
이때, 상기 자계공간으로의 진입 여부는, 단순히 상기 사용자 기기에 설치된 자기 센서가 출력하는 자기 센서값이 소정의 기준 임계치를 초과했다는 것만으로 판단할 수는 없다. 왜냐하면 상기 제2자계공간에 제공된 자계의 방향와 상기 제4자계공간에 제공된 자계의 방향은 서로 다르게 설정할 수 있지만, 상기 사용자 기기가 외부로부터 상기 제2자계공간에 진입하는 과정에서 변화된 자기 센서값의 총합의 변화량과 상기 사용자 기기가 외부로부터 상기 제4자계공간에 진입하는 과정에서 변화된 자기 센서값의 총합의 변화량은 모두 소정의 임계값을 초과할 수 있기 때문에다. 따라서 단순히 상기 출력된 자기 센서값의 강도가 소정의 임계값을 초과했는지 여부에 관한 정보만으로는 상기 제1자계공간 또는 상기 제2자계공간에 진입했음을 알 수 있지만, 상기 제1자계공간 및 상기 제2자계공간 중 어느 공간에 진입했는지를 구분하여 특정할 수 없다.
또한, 사용자 기기의 자세에 따라 상기 자기 센서가 출력하는 자계 벡터의 x, y, z 성분값이 변하게 되므로 이에 대한 보정도 필요하다.
상술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 사용자 기기에 포함된 중력 센서가 출력하는 값과, 사용자 기기에 포함된 자기 센서가 출력하는 값이 서로 강한 음의 상관관계를 갖는다는 발견을 이용한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 태그리스 결제 및 검표 방법이 이용되는 환경을 설명하기 위한 것이다.
이하 도 3a 및 도 3b를 통칭하여 도 3이라고 지칭할 수 있다.
도 3a 또는 도 3b에 제시한 것과 같이 일 구현예에서, 버스(100)의 앞문(61) 근처의 상기 제2영역(12)(zone2)에는 제21자극제공부(721) 및 제22자극제공부(722)에 의해 제2자계공간이 형성되어 있고, 뒷문(62) 근처의 상기 제4영역(14)(zone4)에는 제41자극제공부(741) 및 제42자극제공부(742)에 의해 제4자계공간이 형성된다.
도 3a 및 도 3b에서 점선은 S극 또는 N극이 설치된 위치를 나타내는 것으로서, 상기 점선은 버스의 내부임을 의미한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 제21자극제공부(721)로부터 제22자극제공부(722)로 향하는 직선형태의 자기장 성분인 제2기준 자력선은 상기 버스(100) 내에 존재할 수 있고, 제41자극제공부(741)로부터 제42자극제공부(742)로 향하는 직선형태의 자기장 성분인 제4기준 자력선은 상기 버스(100) 내에 존재할 수 있으며, 그리고 상기 제2기준 자력선의 방향은 상기 제4기준 자력선의 방향과 완전히 반대방향일 수 있다.
일 실시예에서, 제21자극제공부(721), 제22자극제공부(722), 제41자극제공부(741) 및 제42자극제공부(742)는 영구자석 또는 전자석으로 구현될 수 있다.
상기 제21자극제공부(721)로부터 상기 제22자극제공부(722)로 향하는 자기장이 상기 제2영역(12) 내에 형성되고, 상기 제41자극제공부(741)로부터 상기 제42자극제공부(742)로 향하는 자기장이 상기 제4영역(14) 내에 형성될 수 있다.
상기 제21자극제공부(721)와 상기 제41자극제공부(741)는 서로 동일한 제1극성의 자극을 제공하고, 상기 제22자극제공부(722)와 상기 제42자극제공부(742)는 서로 동일한 제2극성의 자극을 제공할 수 있다. 상기 제1극성과 상기 제2극성은 서로 다른 극성일 수 있다. 예컨대 상기 제1극성은 N극이고 상기 제2극성은 S극일 수 있다.
상기 제21자극제공부(721)의 중심부로부터 상기 제22자극제공부(722)의 중심부를 향하는 상기 제2기준 자력선을 나타내는 벡터인 제2벡터의 방향은 실질적으로, 상기 제41자극제공부(741)의 중심부로부터 상기 제42자극제공부(742)의 중심부를 향하는 상기 제4기준 자력선을 나타내는 벡터인 제4벡터의 방향의 반대방향일 수 있다. 예컨대 도 3a에서는 앞문(61) 근처의 상기 제2영역(12)에서 N극과 S극은 각각 아래/위에 배치된 반면, 뒷문(62) 근처의 상기 제4영역(14)에서 N극과 S극은 각각 위/아래에 배치되어 있다. 마찬가지로, 예컨대 도 3b에서는 앞문(61)의 상기 제2영역(12)에서 N극과 S극은 각각 앞/뒤에 배치된 반면, 뒷문(62)의 상기 제4영역(14)에서 N극과 S극은 각각 뒤/앞에 배치되어 있다. 도시하지 않았지만, 또 다른 실시예에서, 앞문(61)의 상기 제2영역(12)에서 N극과 S극은 각각 버스(100)의 왼쪽/오른쪽에 배치된 반면, 뒷문(62)의 상기 제4영역(14)에서 N극과 S극은 각각 버스(100)의 오른쪽/왼쪽에 배치될 수 있다. 상술한 3개의 실시예와 다르더라도, 상기 제2벡터와 상기 제4벡터의 방향이 실질적으로 서로 반대방향으로 배치되어 있다면 본 발명의 일 실시예에 따른 태그리스 결제 및 검표 방법을 적용할 수 있다.
상기 제21자극제공부(721) 및 상기 제22자극제공부(722)에 의해 상기 제2영역(12)에 제공되는 제2자기장의 크기가, 상기 제2영역(12) 내에서 지구 자기장의 크기보다 지배적인 영향을 미칠 수 있도록, 상기 제2자기장의 크기를 충분히 크게 설계하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 제41자극제공부(741) 및 상기 제42자극제공부(742)에 의해 상기 제4영역(14)에 제공되는 제4자기장의 크기가, 상기 제4영역(14) 내에서 지구 자기장의 크기보다 지배적인 영향을 미칠 수 있도록, 상기 제4자기장의 크기를 충분히 크게 설계하는 것이 바람직하다.
<비교 실시예>
도 4는 일 실시예에 따라 도 3과 같은 환경에서 태그리스 결제 및 검표를 실행하는 개념을 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 그래프의 x축은 시간 축이다.
도 4는 사용자 기기가 시간이 흐름에 따라 앞문(61)으로 승차하여 제2영역(12)을 지난 후, 버스(100) 내부 공간을 지나고, 그 후 제4영역(14)을 지나서 뒷문(62)을 통해 하차하는 시나리오에 대응한다.
본 명세서 및 도면에서, 기호 Mx(t), My(t), 및 Mz(t)는 각각 측정시각 t에서 사용자 기기의 자기 센서가 출력한 x 방향 성분값, y 방향 성분값, 및 z 방향 성분값의 원-데이터(raw date)를 나타낸다.
상기 원-데이터는 상기 자기 센서가 출력한 그대로의 신호로서, 후처리를 거치지 않은 데이터를 의미할 수 있다.
본 명세서 및 도면에서, 기호 M(t)는 수식 1과 같이, 측정시각 t에서 Mx(t), My(t), 및 Mz(t)를 이용해 산출되는 자기장의 세기이다.
[수식 1]
M(t) = root { Mx(t)2+My(t)2+Mz(t)2 }
지구 상에서 자기장은 지구 자기장 이외의 다른 요인에 의하여 추가적으로 발생 가능하므로, M(t)는 시변할 가능성이 있다.
도 4의 그래프(G41)를 살펴보면, 인위적으로 추가 자기장을 형성한 제2영역(12) 및 제4영역(14)에서는 M(t)의 값이 증가한다. 그러나 도 3과 같이 상기 제2영역(12)과 상기 제4영역(14)에 인위적으로 추가 형성한 자기장의 방향이 서로 반대임에도 불구하고, 그래프(G41)만으로는 이러한 사실을 알아낼 수 없다. 즉, 그래프(G41)의 시간에 따른 값에 관한 정보를 획득하더라도 사용자 기기가 제2영역(12)에 있는지 아니면 제4영역(14)에 있는지를 구분하여 알아낼 수 없다는 문제가 있다.
도 5는 사용자 기기가 버스(100)의 앞문(61)을 통해 버스 내부로 진입한 후 버스(100)의 뒷문(62)을 통해 나오는 과정에서의 중력의 변화를 나타낸 것이다.
영구자석을 이용하면 일정 공간 내에서 지구 자기장보다 큰 자기장이 형성될 수 있기 때문에, 상기 제2영역(12)과 상기 제4영역(14)을 통과하는 동안 측정되는 자기장의 크기는 크게 변할 수 있다.
그러나, 중력의 경우 지구 중력에서 크게 벗어난 중력을 형성시킬만한 큰 질량을 제공하는 것이 실질적으로 불가능하기 때문에, 상기 제2영역(12)과 상기 제4영역(14)을 통과하는 동안 측정되는 중력의 크기는 크게 변할 수 없다.
본 명세서 및 도면에서, 기호 Gx(t), Gy(t), 및 Gz(t)는 각각 측정시각 t에서 사용자 기기의 중력 센서가 출력한 x 방향 성분값, y 방향 성분값, 및 z 방향 성분값의 원-데이터(raw date)를 나타낸다.
본 명세서 및 도면에서, 기호 G(t)는 수식 2와 같이 측정시각 t에서 Gx(t), Gy(t), 및 Gz(t)를 이용해 산출되는 중력의 세기이다.
[수식 2]
G(t) = root { Gx(t)2+Gy(t)2+Gz(t)2 }
지구 상에서 중력을 변화시킬 요인이 발생하기 어려우므로 G(t)는 시변할 가능성이 작다.
도 5의 그래프(G42)를 살펴보면, 사용자 기기가 상기 제2영역(12)과 제4영역(14)을 통과하는지 여부와 무관하게 중력의 값 G(t)는 사실상 시간에 따라 변하지 않는다.
<본 발명의 일 실시예>
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 3과 같은 환경에서 태그리스 결제 및 검표를 실행하는 개념을 나타낸 것이다.
도 6에 나타낸 그래프의 x축은 시간 축이다. 도 6에서 사용자 기기가 시간이 흐름에 따라 앞문(61)으로 승차하여 제2영역(12)을 지난 후, 버스 내부 공간을 지나고, 그 후 제4영역(14)을 지나서 뒷문(62)을 통해 하차하는 시나리오에 대응한다.
본 명세서 및 도면에서, 기호 Mxref, Myref, 및 Mzref는 소정의 방식으로 결정된 기준값일 수 있다. 예컨대, Mxref, Myref, 및 Mzref는 각각, 인위적인 자기장이 추가로 제공되지 않아 지구 자기장만이 존재하는 영역에서 사용자 기기가 특정 자세로 배치되었을 때에 여러 시각에서 측정된 Mx(t)들의 대푯값, 여러 시각에서 측정된 My(t)들의 대푯값, 및 여러 시각에서 측정된 Mz(t)들의 대푯값일 수 있다.
본 명세서 및 도면에서, 기호 ΔMx(t), ΔMy(t), 및 ΔMz(t)는 각각 측정시각 t에서 사용자 기기의 자기 센서가 출력한 상기 Mx(t), My(t), 및 Mz(t)에서 각각 Mxref, Myref, 및 Mzref를 차감한 값이다. 즉, 기호 ΔMx(t), ΔMy(t), 및 ΔMz(t)는 시각 t에서 측정된 자기장의 x, y, z 성분의 값이 기준값으로부터 어느 정도 차이를 갖는지를 나타내는 값이다.
수식 3에 의해 제공되는 척도 D(t)는, 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 척도로서, 두 개 타입의 인공의 자기장 영역들이 제공되어 있을 때에, 사용자 기기가 상기 자기장 영역들에 위치하는지 여부, 및 상기 두 개 타입의 자기장 영역들 중 어느 타입의 자기장 영역에 위치하는지를 판별 가능하게 하는 척도이다.
[수식 3]
D(t) = ΔMx(t)*Gx(t) + ΔMy(t)*Gy(t) + ΔMz(t)*Gz(t)
수식 3에서, 시각 t에서 산출된 자기장의 x 성분에 관한 값 ΔMx(t)은 시각 t에서 측정된 중력의 x 성분에 관한 값 Gx(t) 에 곱해지고, 시각 t에서 산출된 자기장의 y 성분에 관한 값 ΔMy(t)은 시각 t에서 측정된 중력의 y 성분에 관한 값 Gy(t) 에 곱해지고, 그리고 시각 t에서 산출된 자기장의 z 성분에 관한 값 ΔMz(t)은 시각 t에서 측정된 중력의 z 성분에 관한 값 Gz(t) 에 곱해진다. 이렇게 곱셈에 의해 얻은 3개의 값들을 서로 더하여 상기 척도 D(t)가 완성될 수 있다.
사용자 기기에 구비된 중력 센서가 출력하는 값의 x, y, z 성분들은 각각, 상기 사용자 기기에 구비된 자기 센서가 출력하는 값의 x, y, z 성분들과 연관되어 있다는 점에서 착안된 것이다.
임의의 사용자 기기에 설치된 중력 센서의 x, y, z 방향의 배치 및 자기 센서의 x, y, z 방향의 배치는 본 발명을 이용하는 기술자의 의도(만일 의도가 있다면)와 다를 수 있다. 그러나 상기 배치 상태와 관계없이, 사용자 기기 내에 중력 센서와 자기 센서가 고정된 상태로 공존하고 있기 때문에, 중력 센서가 출력하는 값의 x, y, z 성분들과 자기 센서가 출력하는 값의 x, y, z 성분들과 연관관계는 시간에 따라 고정되어 있다.
도 6에서, 제2영역(12)과 제4영역(14) 바깥에서는 ΔMx(t), ΔMy(t), 및 ΔMz(t)가 각각 실질적으로 0 또는 0에 가까운 값을 갖게 되며, 따라서 D(t) 실질적으로 0에 가까운 값을 갖는다.
도 4 및 도 6에서 각각, 사용자 기기가 제2영역(12) 또는 제4영역(14)에 위치했을 때에 측정되는 M(t)와 D(t)의 절대값은, 사용자 기기가 제2영역(12) 및 제4영역(14)의 바깥에 위치했을 때에 측정되는 M(t)와 D(t)의 절대값보다 크다는 점은 동일하다.
이때, 제2영역(12) 또는 제4영역(14)에서 측정되는 전체 자기장의 방향이 서로 반대인 반면, 제2영역(12) 또는 제4영역(14)에서 측정되는 전체 중력의 방향은 서로 동일하다. 이러한 특성은 수식 3의 척도 D(t)의 값에 반영된다. 즉, 사용자 기기의 자세가 시간에 따라 변하지 않는다고 가정하였을 때에, 제2영역(12) 및 제4영역(14)에서의 Gx(t), Gy(t), 및 Gz(t)의 부호는 대체적으로 서로 동일하지만, 제2영역(12) 및 제4영역(14)에서의 ΔMx(t), ΔMy(t), 및 ΔMz(t)의 부호는 대체적으로 서로 뒤바뀌게 된다. 따라서 수식 3의 척도 D(t)의 부호는 제2영역(12)과 제4영역(14)에서 뒤바뀌게 된다. 서로 다른 자기장의 방향을 갖는 서로 다른 영역인 제2영역(12) 및 제4영역(14)에서 상기 수식 3의 척도 D(t)의 부호가 뒤바뀐다는 점을 기초로 사용자 기기가 제2영역(12) 및 제4영역(14) 중 어디에 위치하는지를 판별할 수 있다는 점은 상기 척도 D(t)의 도입에 의해 얻을 수 있는 효과이다.
이와 비교하여, 도 4의 M(t)와 같이 Gx(t), Gy(t), 및 Gz(t)를 이용하지 않는 척도만으로는 사용자 기기가 상기 제2영역(12) 또는 제4영역(14)에 위치한다는 사실은 알아낼 수 있지만, 제2영역(12) 및 제4영역(14) 중 어느 영역에 위치하는지를 결정할 수 없다.
도 6에서는, 사용자 기기의 자세가 버스 탑승 시점부터 하차 시점까지 일정하게 유지된다는 전제로 설명하였다.
그러나 사용자 기기의 자세가 수시로 변하더라도 D(t)의 시변 패턴은 소정 수준으로 유지될 수 있다. 이상적으로는, 사용자 기기의 자세가 수시로 변하더라도 D(t)의 시변 패턴은 변하지 않을 수 있다. 즉, 사용자 기기의 자세가 수시로 변하더라도 상기 제2영역(12)에서의 D(t)의 부호는 상기 제4영역(14)에서의 D(t)의 부호와 반대라는 패턴은 유지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 기기의 자세가 시간에 따라 변하는 상황에서도 사용자 기기의 위치를 판별하는 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 7의 그래프(Sn1)는 사용자 기기를 소지한 사람이 버스(100)에 탑승한 시점부터 하차한 시점까지 상기 사용자 기기가 제1자세(P1)를 유지하는 시나리오를 나타낸다. 이하 상기 제1자세는 예컨대 사용자 기기의 화면이 수직 위쪽을 향하는 자세일 수 있다.
도 7의 그래프(Sn2)는 사용자 기기를 소지한 사람이 버스(100)에 탑승한 시점부터 제1시점(t1)까지는 상기 사용자 기기가 상기 제1자세(P1)를 유지하고, 상기 제1시점(t1)부터 하차하는 시점까지는 상기 사용자 기기가 제2자세(P2)를 유지하는 시나리오를 나타낸다. 이때, 상기 제2자세(P2)는 사용자 기기의 화면이 수직 아래쪽을 향하는 자세일 수 있다. 여기서 상기 제1시점(t1)은 상기 사용자 기기가 제2영역(12)과 제4영역(14)의 바깥 영역에 위치하는 시점이다.
도 7의 그래프(Sn3)는 사용자 기기를 소지한 사람이 버스(100)에 탑승한 시점부터 제2시점(t2)까지는 상기 사용자 기기가 상기 제1자세(P1)를 유지하고, 상기 제2시점(t2)부터 하차하는 시점까지는 상기 사용자 기기가 제2자세(P2)를 유지하는 시나리오를 나타낸다. 여기서 상기 제2시점(t2)은 상기 사용자 기기가 제4영역(14)에 위치하는 시구간의 일 서점이다.
도 7의 그래프(Sn4)는 사용자 기기를 소지한 사람이 버스(100)에 탑승한 시점부터 제2시점(t2)까지는 상기 사용자 기기가 상기 제1자세(P1)를 유지하고, 상기 제2시점(t2)부터 하차하는 시점까지는 상기 사용자 기기가 제3자세(P3)를 유지하는 시나리오를 나타낸다. 이때, 상기 제3자세(P3)는 사용자 기기의 화면이 수직 아래쪽 및 수직 위쪽과는 다른 방향을 향하는 자세일 수 있다. 여기서 상기 제2시점(t2)은 상기 사용자 기기가 제4영역(14)에 위치하는 시구간의 일 시점이다.
도 7에 제시한 4개의 서로 다른 시나리오에 대하여, 수식 1의 척도 D(t)의 시간에 따른 모양은 이상적으로는 도 7에 나타낸 것과 같이 일정한 형태를 유지하게 된다.
실제로, 도 7에 제시한 4개의 서로 다른 시나리오에 대하여 수식 1의 척도 D(t)의 시간에 따른 모양은 도 7에 나타낸 그래프와 유사한 형태를 갖는다. 특히, 도 7에 제시한 4개의 서로 다른 시나리오에 모두에 대하여. 제2영역(12)과 제4영역(14) 내에서 D(t)는 전반적으로 서로 다른 부호를 나타낸다. 즉, 제2영역(12) 내에서는 D(t)가 전반적으로 양의 값을 나타내고, 제4영역(14)에서는 D(t)가 전반적으로 음의 값을 나타낸다.
이러한 현상은, 상술한 것과 같이, 중력 센서가 출력하는 값의 x, y, z 성분들과 자기 센서가 출력하는 값의 x, y, z 성분들과 연관관계는 측정 시각과는 관계없이 일정한 상태를 유지하기 때문이다.
도 7의 그래프(Sn3)와 그래프(Sn4)는 탑승자가 상기 제4영역(14)에 존재하는 동안 사용자 기기의 자세를 바꾼 경우를 나타낸다. 이 경우 도 7에 나타낸 그래프 D(t) 중 상기 t=t2의 시점에서, 상기 사용자 기기의 급격한 자세변화에 의해 D(t)에 글리치가 발생할 수 있다. 그러라 본 발명의 일 실시예에서 이러한 글리치는 상기 D(t)의 이동평균을 이용함으로써 무시될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 상기 사용자 기기의 구성을 간략히 나타낸 다이어그램이다.
상기 사용자 기기(200)는 자기 센서(210), 중력 센서(220), 및 처리부(230)를 포함할 수 있다. 상기 사용자 기기(200)는 이 외에도, 네트워크 통신부, 근거리 통신부, 전원부, 저장부, 디스플레이부 등 다양한 기능 모듈을 더 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 기기에 의해 실행되는 자기 센서 및 중력 센서를 갖는 사용자 기기의 위치를 결정하는 위치결정방법을 나타낸 순서도이다.
단계(S210)에서, 상기 사용자 기기(200)의 처리부(230)가, 상기 자기 센서(210)가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출할 수 있다.
단계(S220)에서, 상기 처리부(230)가, 상기 중력 센서(220)가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출할 수 있다.
단계(S230)에서, 상기 처리부(230)가, 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기(200)가 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 기기에 실행되는 검표방법을 나타낸 순서도이다.
상기 검표방법은, 소정의 위치결정방법을 반복적으로 실행하도록 되어 있는 사용자 기기를 이용하여 버스 탑승의 검표를 실행하는 검표방법이다.
우선, 상기 검표방법은, 상기 사용자 기기(200)가, 버스로부터 출력되는 근거리 무선통신 신호를 수신하면 소정의 사전결제를 실행하는 단계(300), 및 상기 사용자 기기(200)가, 소정의 위치결정방법에 의해 상기 사용자 기기(200)가 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 하나의 영역에 위치하는 것으로 최초로 결정한 경우, 상기 사용자 기기(200)가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보를 상기 버스에 설치된 소정의 장치에 송신하는 단계(S340)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 위치결정방법은, 아래의 단계(S310), 단계(S320), 및 단계(S330)를 포함할 수 있다.
단계(S310)에서, 상기 사용자 기기의 처리부가, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출할 수 있다.
단계(S320)에서, 상기 처리부가, 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출할 수 있다.
단계(S330)에서, 상기 처리부가, 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하며, 상기 보정 자력값이 상기 양의 임계값과 상기 음의 임계값 사이의 값인 경우에는 상기 사용자 기기가 상기 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역의 외부에 위치하는 것으로 결정할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims (11)

  1. 자기 센서 및 중력 센서를 갖는 사용자 기기의 버스 내에서의 위치를 결정하는 위치결정방법으로서,
    상기 사용자 기기가, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계;
    상기 사용자 기기가, 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계로서, 상기 보정 자력값은 스칼라인, 상기 보정 자력값을 산출하는 단계; 및
    상기 사용자 기기가, 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 상기 버스 내의 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 상기 버스 내의 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하는 단계로서, 상기 제1타입의 영역과 상기 제2타입의 영역은 서로 다른 영역인, 상기 결정하는 단계;
    를 포함하는,
    위치결정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3축 자력값들은 상기 자기 센서가 상기 제1시점에 출력한 제1축 자력값, 제2축 자력값, 및 제3축 자력값으로 구성되고,
    상기 3축 기준값들은 소정의 제1축 기준자력값, 제2축 기준자력값, 및 제3축 기준자력값으로 구성되고,
    상기 3축 변위값들은 상기 제1축 자력값에서 상기 제1축 기준자력값을 차감하여 얻은 제1축 변위값, 상기 제2축 자력값에서 상기 제2축 기준자력값을 차감하여 얻은 제2축 변위값, 및 상기 제3축 자력값에서 상기 제3축 기준자력값을 차감하여 얻은 제3축 변위값으로 구성되며,
    상기 3축 중력값들은 상기 자기 센서가 상기 제1시점에 출력한 제1축 중력값, 제2축 중력값, 및 제3축 중력값으로 구성되고,
    상기 행렬곱 연산은, 상기 제1축 중력값에 상기 제1축 변위값을 곱하여 얻은 제1요소값, 상기 제2축 중력값에 상기 제2축 변위값을 곱하여 얻은 제2요소값, 및 상기 제3축 중력값에 상기 제3축 변위값을 곱하여 얻은 제3요소값을 서로 더하는 연산인,
    위치결정방법.
  3. 삭제
  4. 소정의 위치결정방법을 반복적으로 실행하도록 되어 있으며, 자기 센서 및 중력 센서를 갖는 사용자 기기를 이용하여 검표를 실행하는 검표방법으로서,
    상기 위치결정방법은 상기 사용자 기기의 버스 내에서의 위치를 결정하는 방법이며,
    상기 위치결정방법은,
    상기 사용자 기기가, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계;
    상기 사용자 기기가, 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계로서, 상기 보정 자력값은 스칼라인, 상기 보정 자력값을 산출하는 단계; 및
    상기 사용자 기기가, 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 상기 버스 내의 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 상기 버스 내의 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하며, 상기 보정 자력값이 상기 양의 임계값과 상기 음의 임계값 사이의 값인 경우에는 상기 사용자 기기가 상기 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역의 외부에 위치하는 것으로 결정하는 단계로서, 상기 제1타입의 영역과 상기 제2타입의 영역은 서로 다른 영역인, 상기 결정하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 검표방법은,
    상기 사용자 기기가, 상기 버스로부터 출력되는 근거리 무선통신 신호를 수신하면 소정의 사전결제를 실행하는 단계; 및
    상기 사용자 기기가, 상기 위치결정방법에 의해 상기 사용자 기기가 상기 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 하나의 영역에 위치하는 것으로 최초로 결정한 경우, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보를 상기 버스에 설치된 소정의 장치에 송신하는 단계;
    를 포함하는,
    검표방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보는, 상기 사용자 기기가 상기 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 영역에 위치하는지를 특정하는 정보를 포함하는, 검표방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보는,
    상기 사용자 기기로부터 상기 소정의 장치에 다이렉트 통신으로 전송되거나, 또는
    상기 버스에 설치된 중계기능을 실행하는 다른 통신장치를 통하여 상기 사용자 기기로부터 상기 소정의 장치에 전송되는
    것을 특징으로 하는,
    검표방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1타입의 영역은 상기 버스 내의 소정의 제2영역과 상기 버스 내의 소정의 제4영역 중 어느 하나의 영역이고,
    상기 제2타입의 영역은 상기 제2영역과 상기 제4영역 중 다른 하나의 영역이고,
    상기 제2영역은 상기 버스의 앞문과 뒷문 중에서 상기 앞문에 더 가까운 영역이고,
    상기 제4영역은 상기 버스의 앞문과 뒷문 중에서 상기 뒷문에 더 가까운 영역이며,
    상기 제2영역과 상기 제4영역은 서로 다른 영역인,
    검표방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 버스에 설치된 소정의 장치는 상기 버스에 설치된 운전자 조작기인, 검표방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 송신하는 단계 이후에, 상기 사용자 기기가, 상기 버스에서 송신하는 비콘 신호인 재차 비콘 신호를 수신하면 상기 사용자 기기가 상기 사전결제를 확정하는 단계;를 더 포함하는, 검표방법.
  10. 버스 내에서의 위치를 결정하는 위치결정방법을 실행하도록 되어 있는 사용자 기기로서,
    자기 센서;
    중력 센서; 및
    상기 위치결정방법을 실행하도록 되어 있는 처리부;
    를 포함하며,
    상기 위치결정방법은,
    상기 처리부가, 상기 자기 센서가 제1시점에 출력한 3축 자력값들로부터 소정의 3축 기준값들을 차감하여 3축 변위값들을 산출하는 단계;
    상기 처리부가, 상기 중력 센서가 상기 제1시점에 출력한 3축 중력값들과 상기 산출된 3축 변위값들의 행렬곱 연산을 하여 상기 제1시점에서의 보정 자력값을 산출하는 단계로서, 상기 보정 자력값은 스칼라인, 상기 보정 자력값을 산출하는 단계; 및
    상기 처리부가, 상기 보정 자력값이 소정의 양의 임계값 이상인 경우 상기 사용자 기기가 상기 버스 내의 제1타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하고, 상기 보정 자력값이 소정의 음의 임계값 이하인 경우 상기 사용자 기기가 상기 버스 내의 제2타입의 영역에 위치하는 것으로 결정하는 단계로서, 상기 제1타입의 영역과 상기 제2타입의 영역은 서로 다른 영역인, 상기 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    사용자 기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 위치결정방법을 반복적으로 실행하도록 되어 있으며,
    상기 처리부는,
    상기 버스로부터 출력되는 근거리 무선통신 신호를 수신하면 소정의 사전결제를 실행하는 단계; 및
    상기 사전결제를 실행하는 단계 이후에, 상기 위치결정방법에 의해 상기 사용자 기기가 상기 제1타입의 영역 및 상기 제2타입의 영역 중 어느 하나의 영역에 위치하는 것으로 최초로 결정한 경우, 상기 사용자 기기가 승차조건을 완성했음을 나타내는 정보를 상기 버스에 설치된 소정의 장치에 송신하는 단계;
    를 포함하는 검표방법을 실행하도록 되어 있는,
    사용자 기기.
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