KR19990073808A

KR19990073808A - 아이씨카드 정산 기능을 갖는 가스계량기

Info

Publication number: KR19990073808A
Application number: KR1019980006948A
Authority: KR
Inventors: 탁승호
Original assignee: 탁승호
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-10-05
Also published as: KR100282624B1

Abstract

본 발명은 IC카드 정산 기능을 갖는 가스계량기를 개시한다.

본 발명에 의한 IC카드 정산 기능을 갖는 가스계량기는, 일반 상용전원으로부터 공급된 전압 또는 가스관내를 통과하는 가스의 압력을 이용하여 생성된 전압을 이용하며, 사용된 가스량에 따라 마이컴제어부에서 가스요금을 산출하고 IC카드독출/기록부를 통하여 IC카드에 기록된 금액을 읽고 상기 금액에서 가스요금을 감액한 금액을 기록한다.

본 발명에 의하면 일반 상용전원 전압을 구동원으로 하여, 가스사용량에 따라 산출한 요금이 IC카드에 기록된 금액에서 자동으로 감액되어 정산됨으로써, 각 가구별로 가스계량기를 검침하기 위한 검침원의 인건비를 절약할 수 있고, 또한 검침된 가스사용량을 수작업으로 전산입력한 후에 전산처리된 요금청구서를 해당 가구에 발송하고, 그 요금수납 업무에 따른 비용 부담을 절약할 수 있다. 또한, 상용전원전압을 이용하는 대신에 가스관에 장착된 발전기에서 자기발전한 전압을 전원으로 이용함으로써 외부 배선공사가 필요없이 간편하게 설치할 수 있다. 이 경우, 발전기에서 발생하는 스파크 등에 의한 폭발을 방지하는 방폭발전기를 구비하며, 적은 가스압에서도 발전기능을 수행하도록 로테이터 및 스테이터를 설계하고, 그에 따른 승압변압기능을 구비한다.

Description

아이씨카드 정산 기능을 갖는 가스계량기

본 발명은 요금정산 기능을 갖는 가스계량기에 관한 것으로서, 특히 선불 IC카드의 정산 기능을 갖는 가스계량기에 관한 것이다.

종래에는 일반 가정의 난방이나 취사연료로 사용되는 액화천연가스나 액화석유가스의 사용료를 부과하기 위해서 검침원이 각 가정을 방문하여 가스계량기를 검침하고 가스사용량의 전산입력에 따라 요금청구서를 각 가정에 발송하여 가스사용료를 지불하도록 하였다. 이에 따라, 각 가구수별로 방문하여 가스사용량을 검침하는 데 인건비가 적지 않게 소요되었으며, 검침된 가스사용량을 수작업으로 전산입력한 후에 전산처리된 요금청구서를 해당 가구에 발송하고 그 요금 수납업무에 기인한 비용 부담이 컸다. 또한, 가스사용량 검침시에 가정을 직접 방문하는 점을 이용하여 검침원을 가장한 무단주택침입자 및 위장 강도 사건 등이 유발되어 안전상의 문제점이 있었다.

이를 위해 종래에도 원격제어에 의한 텔레미터링 시스템 등의 기술이 있었으나, 텔레미터링시스템을 위한 별도의 신호라인 배선을 하여야 하거나, 모뎀을 이용한 통신기능 부가에 따르는 가스계량기와 원격검침센터의 서버운영, 통신비용부담 등의 원가 상승요인이 있었다.

따라서, 각 가구에서 가스사용에 대한 요금정산이 간편하게 이루어질 수 있는 가스계량기가 요구되었다.

상기 문제점을 해결하기 위해 창출한 본 발명은 IC 카드로 가스사용요금을 정산할 수 있는 선불 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기를 제공하는 목적이 있다.

또한, 가스관내의 가스 압력을 이용하여 발전된 전압을 충전전원으로 사용하여 외부 배선공사 없이 간편히 설치할 수 있는 선불 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기를 제공하는 데 목적이 있다.

도 1는 본 발명에 따른 IC 카드 정산기능을 갖는 가스계량기의 제일실시예를 보이는 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 IC 카드 정산기능을 갖는 가스계량기의 제이실시예를 보이는 블록도이다.

도 3는 도 2에 도시된 소형 발전기의 일예를 도시한 상세 구성도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

110 ... 가스관 212 ... 가스계량부

213 ... 솔레노이드밸브 214 ... 마이컴제어부

215 ... IC카드 216 ... IC카드독출/기록부

217 ... 메모리 218 ... LCD부

219 ... 안전억세스모듈 220 ... 적외선포트

221 ... 경보기 222 ... 발전기

223 ... 정류제어부 224 ... 2차배터리

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 선불 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기는, 외부의 전압을 소정의 직류전압으로 변환시켜 각부의 구동전압을 공급하는 전원부; 상기 가스관내를 통과하는 가스량을 측정하는 가스계량부; IC 카드에 기록된 금액을 읽고 상기 금액에서 가스사용료를 감액한 금액을 기록하는 IC카드독출/기록부; 가스사용량에 따른 요금산정데이터와 가스사용내역을 저장하는 메모리; 및 상기 가스계량부를 제어하여 측정된 가스량값을 유입하여 상기 메모리에 저장된 요금산정데이터에 따라 요금을 산정하고 산정된 금액만큼 상기 IC카드독출/기록부를 통하여 상기 IC 카드에 저장된 금액을 감액하는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 IC카드에 기록된 금액이 없을 경우에는 상기 마이컴제어부의 제어에 따라 상기 가스관을 차단하는 래치형 솔레노이드밸브를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 IC카드에 기록된 금액이 소정의 금액이하일 경우에는 상기 마이컴제어부에 제어에 의해 경보를 발생하는 경보기를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴제어부가 소정기간의 가스사용내역을 외부의 단말기에 무선으로 전송할 수 있는 적외선포트를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴제어부의 제어에 따라 소정기간의 가스사용금액과 사용량, 상기 IC카드의 잔액정보를 디스플레이하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 IC카드가 합법적인 카드인지를 판단하기 위한 암호키를 저장하고 있는 SAM(Secure Access Module)(안전억세스모듈)을 더 구비함을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기는, 가스관에 장착되며 가스압력을 이용하여 교류전압을 생성하는 발전기; 상기 발전기에서 생성된 교류전압을 소정의 직류전압으로 변환시켜 저장하며 각부에 구동전압을 공급하는 전원부; 상기 가스관내를 통과하는 가스량을 측정하는 가스계량부; IC 카드에 기록된 금액을 읽고 상기 금액에서 가스사용료를 감액한 금액을 기록하는 IC카드독출/기록부; 가스사용량에 따른 요금산정데이터와 가스사용내역을 저장하는 메모리; 및 상기 가스계량부를 제어하여 측정된 가스량값을 유입하여 상기 메모리에 저장된 요금산정데이터에 따라 요금을 산정하고 산정된 금액만큼 상기 IC카드독출/기록부를 통하여 상기 IC 카드에 저장된 금액을 감액하는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 전원부는 상기 발전기에서 생성된 교류전압을 소정의 직류전압으로 변환시키는 정류제어부와 상기 직류전압을 충전하는 2차배터리를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 발전기는, 상기 가스관사이에 접속되어 가스를 통과시키는 방폭케이스; 상기 케이스내에 통과하는 가스의 압력에 의해 회전하는 회전날개; 상기 케이스에 고정되어 로테이터를 지지하는 지지부; 소정의 극수를 갖는 자석으로 구성되며 상기 회전날개에 고정되어 회전하는 로테이터; 및 상기 로테이터의 회전에 의해 생성되는 자기장의 변화에 의해 기전력이 유기되는 스테이터를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 IC 카드 정산기능을 갖는 제일실시예의 가스계량기를 보이는 블록도이다.

도 1에 도시된 장치는 외부의 전원을 유입하여 소정의 구동전원을 공급하는 전원부(111), 각 가구로 분기된 가스관(110)을 통과하는 가스량을 측정하여 전기적 신호로 출력하는 가스계량부(112), IC카드(115)에 저장된 금액을 독출하고 상기 정산된 금액을 기록하는 IC카드독출/기록부(116), 가스관(110)내의 가스의 흐름을 차단하거나 개방하는 솔레노이드밸브(113), 상기 솔레노이드밸브(113)와 가스계량부(112)를 제어하며, 상기 가스계량부(112)에서 측정된 가스관(110)내를 통과한 가스량에 따른 요금을 산정하고 산정된 금액을 상기 IC카드독출/기록부(116)를 통하여 IC 카드(115)에 저장된 금액에서 감액하여 기록하는 마이컴제어부(114)와 가스사용량에 따른 요금산정데이터와 소정 기간동안의 가스사용량과 사용금액을 저장하는 메모리(117), 합법적인 IC카드의 금액정보를 삭감시킬 수 있도록 암호키를 내장하고 있는 SAM(Secure Access Module)(안전억세스모듈)(119) 및 사용내역을 외부 단말기에 전송하는 적외선 포트(120)를 구비한다.

도 1에서, 전원부(111)는 외부 전원을 구동전압으로 정류하여 각 구동부에 전원을 공급한다. 사용자가 취사를 위하여 미도시된 가스렌지의 온/오프 스위치를 틀어서 가스를 사용하거나 난방을 위하여 가스보일러를 가동시키면, 가스계량부(112)는 가스관(110)내를 통과하는 가스 흐름의 세기를 측정하여 산출한 가스량의 데이터를 마이컴제어부(114)에 전송한다. 상기 가스계량부(112)는 전기/기계적 구동부를 포함하는 기존의 기기들을 사용할 수 있으며 검출된 정보를 마이컴제어부(114)에 전송할 수 있으면 충분하다.

마이컴제어부(114)는 사용된 가스량의 데이터값을 유입하여 사전에 메모리(117)에 저장된 소정의 가격산정 데이터에 따라 가스의 사용량에 대한 요금을 산출하고, IC카드독출/기록부(116)를 통하여 독출한 IC 카드(115)에 저장된 금액에서 산정된 가스사용료를 감액한 정산금액을 IC카드독출/기록부(116)에 전송하면 IC카드독출/기록부(116)는 가스요금이 정산된 금액을 IC카드(115)에 기록한다. 따라서, 가스요금이 변경되었을 경우에는 개정된 가격산정데이터를 저장한 메모리로 간단히 교체 또는 대체하면 된다. 상기 메모리(119)에는 가스사용량과 정산상된 금액의 정보들도 기록 저장되도록 하여, 추후 그 관련정보들을 검산할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, IC카드독출/기록부(116)는 IC카드(115)가 삽입되면 IC카드(115)에 리셋신호를 전송한 후 IC카드(115)로부터 ATR(answer to reset) 신호가 유입되면, 적법한 IC카드인가를 판명한다. 이때, 가스의 불법사용을 방지하기 위하여 IC카드(115) 발급자의 별도 암호키에 의해 정산금액을 기록하며, 정산금액의 증액은 불가능한 구조로 한다. 이러한 절차는 국제표준규격 ISO 7816 Part 1 내지 Part 10 등의 물리적 규격, 전기적 신호 통신프로토콜, 암호처리절차 등을 준수하여 동작된다. 또한, 운영자의 요구에 따라 특수 보안 알고리즘을 선택적으로 사용하되 무단으로 가스계량기를 분해할 때는 스위치 또는 광학센서 등에 의해 내부의 암호키가 휘발되어 기밀을 유지하도록 휘발성 암호키를 사용한다.

IC카드와 상호 인증절차에 의해 합법적인 IC카드의 금액정보를 삭감시킬 수 있도록 마이컴제어부(114)는 암호키를 내장하고 있는 SAM(Secure Access Module)(안전억세스모듈)(119)을 통하여 IC카드(115)에서 토큰을 삭감하거나 사용금액을 삭감할 때마다 IC카드(115)의 진위여부를 판단하여 불법 변조카드의 사용을 배제한다.

마이컴제어부(114)는 IC카드(115)에 기록된 금액이 없거나 소정의 금액 이하일 경우에는 설정된 금액에 따라서 솔레노이드밸브(113)에 제어신호를 전송하여 가스관(110)을 차단하여 가스공급을 중단할 수 있으며, 솔레노이드밸브(113)는 접속된 제어신호선이나 구동전원선이 단선되면 자동으로 솔레노이드밸브(113)가 차단되는 안전시스템이 작동되어 가스가 무단으로 사용되어지는 것을 방지한다. 또한, 한편, IC카드(115)에 기록된 금액이 소정의 금액이하일 경우에는 마이컴제어부(114)는 경보기(121)를 제어하여 경보음이 소정 시간동안 발생하도록 하여 사전에 사용자가 금액이 충분히 저장된 IC카드로 교체할 수 있도록 한다. 사용자가 이주시에는 IC카드(115)를 IC카드독출/기록부(116)로부터 뽑아 해당 서비스의 지역 정산소 또는 금융기간의 창구에서 금액을 환불받거나, 동일지역 또는 제휴서비스 계약지역으로 이주하는 경우에는 전거주지에서 사용한 IC카드를 이주한 집에 설치되어 있는 가스계량기에 삽입하여 잔액이 저장되어 있는 범위에서 지속적으로 사용할 수 있다.

LCD(liquid crystal display)부(21)는 마이컴제어부(114)의 제어에 따라 소정기간의 사용량과 사용금액 예컨대, 월간 사용량과 사용금액, 카드 잔액 등의 정보를 디스플레이한다. 또한 마이컴제어부(114)는 소정기간의 가스사용내역을 적외선포트(20)를 통해 외부의 미도시된 휴대용 단말기와 통신하여 사용자가 가스계량기의 이상 동작여부를 진단할 수 있다.

가스관(110)에서 가스를 차단하는 솔레노이드밸브(113)인 가스차단기는 가스실 내부형과 외부형 두종류가 있으며, 내부형 가스 차단 솔레노이드를 사용하는 경우 가스계량기에서 보편적으로 사용하는 알루미늄 다이캐스팅구조로 하여 솔레노이드 코일에 흐르는 전류가 가스실과 완벽하게 격리되도록 하여 가스차단 효과만 갖도록 한다. 여기서, 미도시된 다이캐스팅 구조물은 가스의 불법사용을 방지하기 위해서 가스회사에서 가스계량기를 설치할 때 납이나 주석 등으로 봉인되어 안전을 보장하며 내부 회로에 대한 무단 조작을 방지한다. 또한, 가스차단기의 내부 또는 외부에는 지진 등의 진동을 검출하는 진동센서가 부착되어, 진동에 의한 화재, 가스누출 등을 차단한다.

도 2는 본 발명에 따른 제이실시예의 IC 카드 정산기능을 갖는 가스계량기를 보이는 블록도이다.

도 2에 도시된 가스계량기에서 참조부호(212 내지 220)의 각부는 도 1에 도시되어 상술된 참조부호(112 내지 120)의 각부와 동일한 기능을 수행하며 외부 전원없이 가스관(110)내를 통과하는 가스량의 속도가 빠른 경우 가스압력을 이용하여 발전하는 소형 발전기(222)와 발전된 전압을 정류제어하는 정류제어부(223), 정류제어된 전압을 충전하여 안정된 구동전압을 제공하는 2차배터리(224)를 더 구비하여, 자기 발전된 전압을 구동전원으로 하여 사용된 가스의 양을 선불 IC카드로 자동정산한다.

도 2에서, 가스관(110)과 가스관(110)사이에 접속된 소형 발전기(222)를 가스가 통과하면, 발전기(222)는 가스관(110)내를 통과하는 가스의 압력을 이용하여 전압을 생성한다. 이때, 생성된 전압은 정류제어부(223)로 출력되어 소정의 전압레벨을 갖는 직류전압으로 변환되고 변환된 직류전압은 2차배터리(224)에 충전된다. 따라서, 2차배터리(224)는 가스관(110)에 가스가 통과하게 될 때마다 발전기(222)로부터 생성되어 정류제어된 전압으로 충전되어 안정된 전압을 마이컴제어부(214)와 각 구동부에 공급하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 소형 발전기의 일실시예는 도 3에 세부 구성도로서 도시되며, 가스관(110)사이에 접속된 방폭케이스(330)를 통과하는 가스의 압력에 의해 회전하는 회전날개(331)와 케이스(330)에 고정되어 상기 회전날개(331)가 회전할 수 있도록 지지하는 지지부(332), 회전날개(331)에 고정되어 가스 압력에 따라 회전하는 회전날개(331)와 같이 회전하는 로테이터(rotator)(333), 소정의 극수를 갖는 자석으로 구성된 로테이터(333)의 회전에 의한 자기장의 변화에 따라 기전력이 유기되는 스테이터(stator)(334)코일을 구비한다. 이때, 상기 로테이터(333)에는 홀(hall)센서(미도시)가 부착되어 가스계량부(212)가 로테이터(333)의 회전수로 가스사용량을 측정하도록 도와줄 수 있다. 여기서, 발전기에서 발생하는 스파크에 의한 폭발을 방지하는 방폭구조를 가지며, 적은 가스압에서도 발전기능을 수행하도록 로테이터 및 스테이터를 설계하고, 그에 따른 승압기능을 갖는 변압기를 더 포함할 수 있다. 또한, 지진 등의 진동에 의한 화재, 가스누출을 예방하기 위하여 진동센서가 가스차단기 근처에 장착될 수 있다.

도 2에 도시된 솔레노이드밸브(213)는 소형 발전기(222)와 함께 가스관(110)에서 위치가 서로 바뀌어 장착될 수 있다.

본 발명에 의한 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기는 외부 상용전원을 이용하거나 가스관에 장착된 발전기에서 자기발전한 전압을 이용하여, 가스의 사용량에 따라 산출한 요금이 IC카드에 기록된 금액에서 자동으로 감액되어 정산되도록 하고, 각 가구별로 가스계량기를 검침하기 위한 검침원의 인건비를 절약할 수 있고, 또한 검침된 가스 사용량을 수작업으로 전산입력한 후에 전산처리된 요금청구서를 해당 가구에 발송하고, 그 요금수납업무에 따른 비용 부담을 절약할 수 있다.

Claims

외부의 전압을 소정의 직류전압으로 변환시켜 각부의 구동전압을 공급하는 전원부;

상기 가스관내를 통과하는 가스량을 측정하는 가스계량부;

IC 카드에 기록된 금액을 읽고 상기 금액에서 가스사용료를 감액한 금액을 기록하는 IC카드독출/기록부;

가스사용량에 따른 요금산정데이터와 사용내역을 저장하는 메모리; 및

상기 가스계량부를 제어하여 측정된 가스량값을 유입하여 상기 메모리에 저장된 요금산정데이터에 따라 요금을 산정하고 산정된 금액만큼 상기 IC카드독출/기록부를 통하여 상기 IC 카드에 저장된 금액을 감액하는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
제1항에 있어서, 상기 IC카드에 기록된 금액이 없을 경우에는 상기 마이컴제어부의 제어에 따라 상기 가스관을 차단하는 래치형 솔레노이드밸브를 더 구비함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
제1항에 있어서, 상기 IC카드에 기록된 금액이 소정의 금액이하일 경우에는 상기 마이컴제어부에 제어에 의해 경보를 발생하는 경보기를 더 구비함을 특징으로 하는 IC카드 정산 기능을 갖는 가스계량기.
제1항에 있어서, 상기 마이컴제어부가 소정기간의 가스사용내역을 외부의 단말기에 무선으로 전송할 수 있는 적외선포트를 더 구비함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
제1항에 있어서, 상기 마이컴제어부의 제어에 따라 소정기간의 가스사용금액과 사용량, 상기 IC카드의 잔액 정보를 디스플레이하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
제1항에 있어서, 상기 IC카드가 합법적인 카드인지를 판단하기 위한 암호키를 저장하는 SAM(Secure Access Module)(안전억세스모듈)을 더 구비함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
가스관에 장착되며 가스압력을 이용하여 교류전압을 생성하는 발전기;

상기 발전기에서 생성된 교류전압을 소정의 직류전압으로 변환시켜 저장하며 각부에 구동전압을 공급하는 전원부;

상기 가스관내를 통과하는 가스량을 측정하는 가스계량부;

IC 카드에 기록된 금액을 읽고 상기 금액에서 가스사용료를 감액한 금액을 기록하는 IC카드독출/기록부;

가스사용량에 따른 요금산정데이터를 저장하는 메모리; 및

상기 가스계량부를 제어하여 측정된 가스량값을 유입하여 상기 메모리에 저장된 요금산정데이터에 따라 요금을 산정하고 산정된 금액만큼 상기 IC카드독출/기록부를 통하여 상기 IC 카드에 저장된 금액을 감액하는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
제7항에 있어서, 상기 전원부는

상기 발전기에서 생성된 교류전압을 소정의 직류전압으로 변환시키는 정류제어부와 상기 직류전압을 충전하는 2차배터리를 포함함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.
제7항에 있어서, 상기 발전기는

상기 가스관사이에 접속되어 가스를 통과시키는 방폭케이스;

상기 케이스내를 통과하는 가스의 압력에 의해 회전하는 회전날개;

상기 케이스에 고정되어 로테이터를 지지하는 지지부;

소정의 극수를 갖는 자석으로 구성되며 상기 회전날개에 고정되어 회전하는 로테이터; 및

상기 로테이터의 회전에 의해 생성되는 자기장의 변화에 의해 기전력이 유기되는 스테이터를 포함함을 특징으로 하는 IC카드 정산기능을 갖는 가스계량기.