KR20140105065A - 버스 정류장 환승 시스템 - Google Patents

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KR20140105065A
KR20140105065A KR1020130018486A KR20130018486A KR20140105065A KR 20140105065 A KR20140105065 A KR 20140105065A KR 1020130018486 A KR1020130018486 A KR 1020130018486A KR 20130018486 A KR20130018486 A KR 20130018486A KR 20140105065 A KR20140105065 A KR 20140105065A
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이재영
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경기과학기술대학교 산학협력단
이재영
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Abstract

본 발명은 버스 정류장 환승 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 버스 정류장에서 환승요금을 포함하는 승차요금을 미리 결제함으로써 이용자의 승차요금 부정결제 행위를 방지하고, 승하차 지연시간을 줄일 수 있으며, 승차요금 결제로 인한 이용자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 버스 정류장에 고정 설치되어 이용자가 타고자 하는 관심버스에 대한 승차정보 및 환승정보를 입력받고, 카드 리더부를 구비하여 상기 승차정보 및 환승정보에 따른 승차요금을 미리 결제하고, 결제정보를 생성하는 버스 정류장 단말기; 및 상기 버스 정류장 단말기로부터 상기 결제정보를 수신하여 저장하고, 상기 결제정보를 상기 버스 정류장에 도착예정인 상기 이용자의 관심버스의 버스 단말기에 전송하는 중앙 관제 서버;를 포함하되, 상기 버스 정류장 단말기는 전원이 공급되는 전원 공급 단자부; 상기 전원 공급 단자부로 공급되는 전원을 이용하여 이용자의 통신 단말기를 충전하기 위한 충전용 단자부; 상기 중앙 관제 서버와 통신하는 통신부; 무선 리더기를 통해 버스 정류장에 도착하는 버스의 고유식별정보를 획득하는 버스 인식부; 터치패널을 이용한 입출력수단으로 상기 이용자의 조회에 따른 버스노선정보를 제공하고, 상기 승차정보에 따라 계산된 승차요금을 표시하여 이용자의 카드 체크를 안내하는 터치스크린부; 상기 승차요금 결제를 위한 카드정보를 인식하는 카드 리더부; 상기 카드 리더부에 의하여 인식된 교통카드의 충전금액을 충전시키는 금액 충전부; 및 상기 승차정보와 카드정보를 토대로 결제정보를 생성하고, 상기 결제정보를 상기 중앙 관제 서버로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 버스 정류장 환승 시스템을 개시한다.

Description

버스 정류장 환승 시스템{TRANSFER SYSTEM OF BUS STOP}
본 발명의 일 실시예는 버스 정류장 환승 시스템에 관한 것이다.
대중교통수단인 버스는 과거에서부터 대표적 이동수단으로 이용되어 왔으며, 도시의 발전과 주변 위성 신도시들이 개발되면서 그 운행 수 및 노선이 점차 복잡해지고 있다. 또한, 녹색환경 정책과 유가가 급등하면서 대중교통의 이용자가 늘어나고 있으며, 출퇴근 시에는 도심으로의 출퇴근하는 이용자가 늘어나면서 버스 정류장의 복잡도도 늘어나고 있다.
한편, 일반적으로 노선 버스에는 교통카드를 이용한 요금 결제를 위해 승차시의 카드결제 및 하차시의 환승체크를 위한 복수의 카드 리더기가 장착되어있다. 즉, 이용자가 승차 시 입구에 위치한 카드 리더기에 카드를 체크하여 승차요금을 지불하고, 하차 시 출구에 위치한 카드 리더기를 체크하여 환승(하차)를 체크하고 있다.
그러나, 버스 정류장에서 승객이 늘어나면서 버스가 정류장에 정차하는 시간이 길어지고, 버스를 타려는 승객들이 버스를 따라 이동함으로써 한정된 공간의 버스 정류장이 더욱 혼잡해 지고 있다. 특히, 승객들이 탑승 중에 카드 리더기에서 카드를 제대로 인식하지 못하는 경우, 버스기사에게 행선지를 문의하고 결제를 하는 경우, 다인승 승차 시 승차인원과 유아, 학생, 및 노약자 등의 여부를 버스기사에게 제공하고 승차를 하는 경우 등의 이유로 탑승시간이 길어질 경우 버스가 정차하는 시간이 더 길어져 혼잡이 가중될 수 밖에 없다.
또한, 하차 시에도 위와 유사한 문제로 하차가 지연될 수 있으며, 카드에 환승체크가 안된 상태에서 하차를 하게 되는 경우 이용자가 환승서비스를 이용하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 버스 정류장에서 환승요금을 포함하는 승차요금을 미리 결제함으로써 이용자의 승차요금 부정결제 행위를 방지하고, 승하차 지연시간을 줄일 수 있으며, 승차요금 결제로 인한 이용자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 버스 정류장 환승 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 버스 정류장에 설치된 단말기를 통하여 이용자의 카드의 잔액확인 및 충전 서비스와 통신 단말기의 충전 서비스를 제공할 수 있는 버스 정류장 환승 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 버스 정류장 환승 시스템은 버스 정류장에 고정 설치되어 이용자가 타고자 하는 관심버스에 대한 승차정보 및 환승정보를 입력받고, 카드 리더부를 구비하여 상기 승차정보 및 환승정보에 따른 승차요금을 미리 결제하고, 결제정보를 생성하는 버스 정류장 단말기; 및 상기 버스 정류장 단말기로부터 상기 결제정보를 수신하여 저장하고, 상기 결제정보를 상기 버스 정류장에 도착예정인 상기 이용자의 관심버스의 버스 단말기에 전송하는 중앙 관제 서버;를 포함하되, 상기 버스 정류장 단말기는 전원이 공급되는 전원 공급 단자부; 상기 전원 공급 단자부로 공급되는 전원을 이용하여 이용자의 통신 단말기를 충전하기 위한 충전용 단자부; 상기 중앙 관제 서버와 통신하는 통신부; 무선 리더기를 통해 버스 정류장에 도착하는 버스의 고유식별정보를 획득하는 버스 인식부; 터치패널을 이용한 입출력수단으로 상기 이용자의 조회에 따른 버스노선정보를 제공하고, 상기 승차정보에 따라 계산된 승차요금을 표시하여 이용자의 카드 체크를 안내하는 터치스크린부; 상기 승차요금 결제를 위한 카드정보를 인식하는 카드 리더부; 상기 카드 리더부에 의하여 인식된 교통카드의 충전금액을 충전시키는 금액 충전부; 및 상기 승차정보와 카드정보를 토대로 결제정보를 생성하고, 상기 결제정보를 상기 중앙 관제 서버로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 카드 리더부는 상기 인식된 카드정보에 승차이력정보가 존재하는 경우, 상기 승차이력정보에 카드체크시간을 입력하고, 상기 제어부는 상기 승차이력정보를 기초로 하여 환승정보를 생성하며, 상기 환승정보에 따른 승차요금을 결제할 수 있다.
상기 전원 공급 단자부에 연결되는, 전원이 입력되는 전원공급부; 상기 전원공급부에 입력된 전원을 출력단에 연결된 버스정류장 단말기에 필요한 전원으로 변환하는 전압 제어부; 및 상기 전압 제어부와 상기 버스정류장 단말기 사이에 전기적으로 연결되어, 상기 출력단에서 출력되는 전류를 감시하여 출력 전원을 보호하는 출력 전원 보호 회로를 포함하고, 상기 출력 전원 보호 회로는 상기 전압 제어부에 전기적으로 연결되어, 상기 전압 제어부와 상기 출력단 사이의 전류를 제한하기 위한 과전류 값을 결정하는 제 1 저항; 상기 제 1 저항에 전기적으로 연결되어, 상기 제 1 저항의 양단의 전압 차이와 전류 차이를 비교하는 제 1 트랜지스터; 상기 제 1 트랜지스터에 전기적으로 연결되어, 상기 제 1 트랜지스터의 온/오프에 따라 상기 출력단의 출력을 제어하는 제 2 트랜지스터; 및 상기 제 2 트랜지스터와 상기 출력단 사이에 연결되어, 상기 출력단의 전류를 감시하는 출력 전류 감시부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버스 정류장 환승 시스템은 버스 정류장에서 환승요금을 포함하는 승차요금을 미리 결제함으로써 이용자의 승차요금 부정결제 행위를 방지하고, 승하차 지연시간을 줄일 수 있으며, 승차요금 결제로 인한 이용자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 버스 정류장에 설치된 단말기를 통하여 이용자의 카드의 잔액확인 및 충전 서비스와 통신 단말기의 충전 서비스를 제공함으로써, 버스 이용자의 편의를 더욱 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 정류장 환승 시스템을 개략적으로 나타내는 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 정류장 환승 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 전원 공급 단자부 중 전압 제어부를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 2의 전원 공급 단자부 중 출력 전원 보호 회로를 나타내는 회로도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 정류장 환승 시스템을 개략적으로 나타내는 네트워크 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 정류장 환승 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 정류장 환승 시스템은 버스 정류장 단말기(10) 및 중앙 관제 서버(20)를 포함한다.
상기 버스 정류장 단말기(10)는 버스 정류장에 고정 설치되어 이용자가 타고자 하는 관심버스에 대한 승차정보 및 환승정보를 입력받고, 카드 리더부를 구비하여 승차정보 및 환승정보에 따른 승차요금을 미리 결제하고, 이용자의 결제정보를 생성한다. 상기 결제정보에는 이용자 카드식별정보, 결제시간정보, 결제요금정보, 발신정류장정보, 버스번호, 목적(환승)정류장정보, 승객등급(예; 성인, 학생, 어린이 및 노약자 등) 및 다인승 정보 중 적어도 하나의 정보가 포함될 수 있다. 이러한 버스 정류장 단말기(10)는 환승 서비스를 이용하고자 하는 이용자가 버스 하차 후 버스 정류장 내에 설치된 버스카드 리더기를 통해 환승체크를 수행함으로써 이용자의 환승 서비스를 지원할 수 있다.
이러한 버스 정류장 단말기(10)는 전원 공급 단자부(110), 충전용 단자부(120), 통신부(130), 버스 인식부(140), 터치스크린부(150), 카드 리더부(160), 금액 충전부(170), 데이터베이스(180) 및 제어부(190)를 포함한다.
상기 전원 공급 단자부(110)는 외부로부터 버스 정류장 단말기(10)의 구동을 위한 전원을 공급받는다. 구체적으로, 상기 전원 공급 단자부(110)는 전원 공급부(100), 전압 제어부(200) 및 출력 전원 보호 회로(300)를 포함할 수 있다. 이러한 전원 공급 단자부(110)의 세부 구성은 도 3 및 도 4에서 보다 상세하게 다루기로 한다.
상기 충전용 단자부(120)는 전원 공급 단자부(110)로 공급되는 전원을 이용하여 이용자의 통신 단말기를 충전시키기 위한 단자이다. 이러한 충전 단자부는 이용자의 통신 단말기의 충전 단자와 충전 케이블 등을 통하여 연결될 수 있다.
상기 통신부(130)는 중앙 관제 서버(20)와 통신한다. 이러한 통신부(130)는 이용자의 승차요금 선결제에 따른 결제정보를 중앙 관제 서버(20)로 전송한다. 또한, 상기 통신부(130)는 중앙 관제 서버(20)에서 버스도착 안내와 같은 정류장 운영을 위한 정보를 수신한다.
상기 버스 인식부(140)는 무선 리더기를 통해 버스 정류장에 도착하는 버스의 고유식별정보를 획득한다. 이러한 버스 인식부(140)는 버스 내에 설치된 버스 단말기(30)에 있는 RF 태그를 인식하는 리더기를 포함하여 정류장에 도착하는 버스의 고유식별정보를 인식한다.
상기 터치스크린부(150)는 터치패널을 이용한 입출력수단으로 이용자의 조회에 따른 버스노선정보를 제공하고, 승차정보에 따라 계산된 승차요금을 표시하여 이용자의 카드 체크를 안내한다. 또한, 상기 터치스크린부(150)는 이용자로부터 버스번호 및 목적정류장 정보 등과 같은 승차정보를 입력 받는다. 이때, 상기 터치스크린부(150)는 이용자가 탑승하고자 하는 버스번호를 모르는 경우 해당 버스 정류장을 디폴트로 설정하고, 목적지 입력에 따른 운행 버스번호를 출력할 수 있다. 또한, 상기 터치스크린부(150)는 카드 리더부(160)와 연동하여 버스 정류장에서의 요금결제를 위한 프로세서를 통해 상기 입력되는 버스번호 및 목적정류장 정보를 토대로 버스 승차요금을 미리 결제할 수 있도록 안내한다. 이때, 버스 승차요금 선 결제를 위해 입력되는 승차정보는 상기 버스번호 및 목적정류장 정보 외에도 다 인승 정보, 환승정류장 정보 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 터치스크린부(150)는 상기 입력되는 승차정보에 따라 계산된 승차요금을 표시하고 이용자의 카드 체크를 안내한다.
상기 카드 리더부(160)는 승차요금 결제를 위한 카드정보를 인식한다. 이러한 카드 리더부(160)는 카드를 판독하는 리더기를 포함하며 버스 정류장에서의 승차요금 결제를 위한 이용자의 카드 정보를 인식하여 정상 처리 또는 오류발생을 표출한다. 상기 카드 리더부(160)는 요금결제가 정상 처리되면 인식된 카드식별정보, 결제시간정보 및 결제처리정보를 제어부(190)로 전달한다. 상기 결제처리정보는 충전/후불식 교통카드에 따른 결제방식과 결제된 승차요금정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 카드 리더부(160)는 버스에서 하차 시 이용자의 카드를 체크하여 환승 서비스를 이용할 수 있도록 한다. 이 때, 이용자의 교통 카드에는 체크시간 및 버스 정류장정보가 저장된다. 이후, 환승한 버스 단말기(30)에서 하차한 후 해당 정류장의 카드 리더기에서 카드체크 시 상기 체크시간이 환승 유효시간(예; 30분) 이내인지 판단하여 환승 할인 요금을 적용한다. 여기서, 상기 환승 유효시간은 버스요금정책에 따라 조정될 수 있다.
상기 금액 충전부(170)는 이용자의 교통카드가 충전식 교통카드일 경우, 카드 리더부(160)에 의하여 인식된 교통카드의 충전금액에 관한 정보를 터치스크린부(150)를 통하여 표시하게 할 수 있다. 이때, 상기 이용자는 충전금액이 부족하다거나 더 충전하다고 판단되는 경우, 이용자의 스마트폰 등에 구비된 결제 어플리케이션을 이용하여 충전할 수 있게 된다.
상기 데이터베이스(180)는 버스 정류장 단말기(10)의 운용을 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 데이터를 저장한다. 이를 위해 상기 데이터베이스(180)는 지도정보와 매칭된 버스노선정보 및 이용자의 결제정보를 저장한다.
상기 제어부(190)는 승차정보와 카드정보를 토대로 결제정보를 생성하고, 결제정보를 중앙 관제 서버(20)로 송신하도록 통신부(130)를 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(190)는 카드 리더부(160)에 의하여 인식된 카드정보에 승차이력정보가 존재하여 승차이력정보에 카드체크시간을 입력되는 경우, 승차이력정보를 기초로 하여 환승정보를 생성하며, 환승정보에 따른 승차요금을 결제할 수 있다. 또한, 상기 제어부(190)는 버스 정류장 단말기(10)의 전반적인 운용을 위해 상술한 각각의 구성들의 동작을 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(190)는 터치스크린부(150)에서 입력되는 승차정보와 카드 리더부(160)에서 인식되는 이용자의 카드정보를 토대로 결제정보를 생성하고 이를 데이터베이스(180)에 저장한다. 그리고, 상기 결제정보를 통신부(130)를 통해 중앙 관제 서버(20)로 송신하도록 제어한다. 상기 제어부(190)는 상기 결제정보 송신 이후에 중앙 관제 서버(20)에서 정상 결제완료를 확인하는 응답 메시지를 받거나 소정시간이 지나면 상기 결제정보를 삭제할 수 있다. 또한, 상기 제어부(190)는 환승서비스 대상인 이용자의 카드정보를 인식하면 카드식별정보를 기초로 기 입력된 목적정류장 정보를 중앙 관제 서버(20)에 조회하여 당해 버스 정류장에서 상기 목적정류장을 운행하는 버스정보를 제공할 수 있다.
상기 중앙 관제 서버(20)는 노선 별로 운행되는 버스들의 운행에 따른 전체적인 정보를 중앙에서 관리하는 시스템이다. 이러한 중앙 관제 서버(20)는 버스 정류장 단말기(10)로부터 상기 결제정보를 수신하여 저장하고, 상기 결제정보를 상기 버스 정류장에 도착예정인 상기 이용자의 관심버스 내에 설치된 버스 단말기(30)에 전송한다. 이러한 중앙 관제 서버(20)는 버스 정류장 단말기(10) 및 버스 단말기(30)와 와이파이(wifi), LTE, 3G, 4G, 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee) 등의 무선통신망이나, 유선으로 접속할 수 있는 TCP/IP 프로토콜과 무선으로 접속할 수 있는 WAP 프로토콜 또는 OSI 7 Layer, HTTP 등을 사용한 인터넷망 등으로 연결될 수 있다.
상술한 버스 정류장 단말기(10)의 내부 구성은, 해당 기능별로 더 세분화되거나 통합되어 다양한 구성으로 구현될 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다 할 것이다.
한편, 상기와 같이 구성된 버스 정류장 환승 시스템을 이용하여 버스요금을 결제 방법을 간략하게 설명하기로 한다.
우선, 본 버스 정류장 단말기(10)는 버스 정류장 내에 설치되어 버스 승차요금 결제를 위해 이용자로부터 타고자 하는 버스의 승차정보를 입력 받는다. 이 때, 상기 승차정보는 버스번호, 목적정류장, 다인승정보, 환승정류장 등을 포함할 수 있으며, 상기 승차정보에 따른 승차요금을 계산하여 표시할 수 있다.
또한, 상기 버스 정류장 단말기(10)는 승차요금 결제를 위한 카드정보를 인식하고, 상기 승차정보와 인식된 카드정보를 토대로 결제정보를 생성 및 저장한다. 그리고, 상기 결제정보를 포함하는 승차요금 결제요청 메시지를 생성하여 중앙 관제 서버(20)로 전송한다. 이때, 상기 버스 정류장 단말기(10)는 이용자의 카드가 교통카드일 경우, 교통카드에 충전된 충전금액을 표시할 수 있다. 또한, 상기 이용자는 충전금액이 부족하다거나 더 충전하다고 판단되는 경우, 이용자의 스마트폰 등에 구비된 결제 어플리케이션을 이용하여 충전할 수 있게 된다.
상기 중앙 관제 서버(20)는 승차요금 결제요청 메시지에서 결제정보를 추출하여 저장하고, 버스 정류장 단말기(10)로 승차요금결제완료 메시지를 응답한다. 이후, 상기 버스 정류장 단말기(10)는 수신된 승차요금결제완료 메시지를 확인하면 저장된 해당 결제정보를 삭제할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관제 서버(20)는 결제정보를 바탕으로 승차요금결제를 요청한 당해 버스 정류장에 도착예정인 이용자의 관심 버스(버스번호)의 버스 단말기(30)에 전송한다. 상기 중앙 관제 서버(20)는 버스 정류장을 운행하는 버스들의 이동정보를 실시간으로 파악하고 있으므로 버스 단말기(30)로의 결제정보의 전송이 가능하다.
상기 버스 단말기(30)는 중앙 관제 서버(20)로부터 수신된 결제정보를 분석 및 저장한다.
또한, 본 버스 정류장 환승 시스템이 환승서비스를 제공하는 방법을 설명하자면, 우선 버스 정류장 단말기(10)의 카드 리더부(160)가 이용자의 카드체크에 따른 카드정보를 인식하면, 상기 카드정보에 환승서비스를 이용할 수 있는 승차이력이 존재하는 지 파악한다). 상기 카드정보에는 카드식별정보뿐 아니라, 버스 승/하차 시각이 이력으로 남기 때문에 승/하차 이력과 그 시각을 비교하여 이용자의 환승여부를 판단할 수 있다. 여기서, 상기 카드 리더부(160)가 인식된 카드정보를 이용하여 제반의 정보를 추출하는 기술에 대해서는, 본 발명의 출원시 공지된 다양한 기술을 이용할 수 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.
상기 카드 리더부(160)는 승차이력이 존재하지 않으면 환승이 아닌 것으로 판단하여 상기 일반 결제과정으로 돌아가고, 승차이력이 존재하면 카드의 승차이력에 체크시간을 입력하여 환승서비스를 받을 수 있도록 한다. 즉, 이용자는 체크시간으로부터 환승유효시간 이내에는 환승할인 서비스를 제공받을 수 있다.
그런 다음, 상기 버스 정류장 단말기(10)는 중앙 관제 서버(20)로 체크된 카드식별정보에 기초한 목적정류장 정보를 조회요청하고, 중앙 관제서버에서 조회된 목적정류장을 수신한다.
그런 다음, 상기 버스 정류장 단말기(10)는 당해 정류장에서 수신된 목적정류장의 운행버스를 검색하고, 이용자가 갈아타야 하는 환승버스번호를 출력하여 안내한다. 이후, 상기 버스 정류장 단말기(10)를 통해 환승요금 결제를 수행할 수 있다.
아울러, 상기 버스 정류장 단말기(10)는 이용자가 자신의 스마트 폰 등과 같은 통신 단말기를 충전하고자 하는 경우, 충전용 단자부(120)를 통하여 이용자의 통신 단말기의 전원을 충전시킬 수 있다.
한편, 상기 전원 공급 단자부(110)는 상시에 전원 공급부(100), 전압 제어부(200) 및 출력 전원 보호 회로(300)를 포함할 수 있다. 상기 전원 공급 단자부(110)는 전원 공급부(100)로 입력되는 DC 전원을 사용하여 동작하는 외부 장치, 즉 버스 정류장 단말기(10)(이하, 외부 장치라 함.)에 DC 전원을 공급하는 장치이다. 상기 전압 제어부(200)는 입력된 입력 전원을 외부 장치에 필요한 출력 전압으로 변환하는 역할을 한다. 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 전원 공급 단자부(110)의 출력단에 위치하여 변환된 출력 전압을 외부 장치에 공급하며 내부 회로 및 외부 장치를 보호하는 역할을 한다.
도 3을 참조하면, 상기 전압 제어부(200)는 저항 조절부(210), 가변저항(220), 전압 비교기(230), 트랜지스터부(240) 및 커패시터(250)를 포함한다.
상기 저항 조절부(210)는 가변 저항(220)을 조절하여, 출력되는 전압을 조절한다. 상기 저항 조절부(210)는 입력된 전원을 외부 장치(10)에서 필요한 출력 전원으로 변환하기 위해 가변 저항(220)을 조절한다. 상기 저항 조절부(210)를 통해 변환된 출력 전원은 출력 전원 보호 회로(300)로 공급된다.
상기 가변 저항(220)은 저항값이 변화하는 저항으로, 저항 조절부(210)에 의해 저항값이 변화한다. 상기 가변 저항(220)의 저항값이 클수록 출력되는 전압이 작아지며, 가변 저항(220)의 저항값이 작을수록 출력되는 전압이 커진다.
상기 전압 비교기(230)는 가변 저항(220)에 걸리는 전압(Vr)과 기준 전압(Vs)을 비교한다. 상기 전압 비교기(230)의 플러스 단자(+)에는 가변 저항(220)에 걸리는 전압(Vr)이 입력되고, 전압 비교기(230)의 마이너스 단자(-)에는 기준 전압(Vs)이 입력된다. 여기서, 기준 전압(Vs)은 직렬로 연결된 저항에 의한 전압 분배에 의해서 결정되며, 접지보다 높은 전압이고, 입력 전원보다 낮은 전압이다.
상기 전압 비교기(230)는 플러스 단자(+)에 입력되는 전압(Vr)이 기준 전압(Vs)보다 크면, 트랜지스터부(240)를 턴온시켜 출력 전압이 커패시터(250)에 저장되도록 하고, 플러스 단자(+)에 입력되는 전압(Vr)이 기준전압(Vs)보다 작으면, 트랜지스터부(240)를 오프시켜 커패시터(250)에 저장된 전압을 방전시켜 출력 전압을 유지시킨다.
이와 같이, 상기 전압 제어부(200)는 가변 저항(220)을 통해 출력 전압을 조절하고, 전압 비교기(230)와 트랜지스터부(240)를 통해 출력 전압을 유지시킨다. 즉, 상기 전압 제어부(200)는 출력 전압이 설정된 전압보다 높으면 이를 캐패시터(250)에 저장해 두었다가, 출력 전압이 설정된 전압보다 낮아지면 커패시터(250)에 저장된 전압으로 출력 전압을 유지시킨다.
도 4를 참조하면, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 제 1 저항(310), 제 1 트랜지스터(320), 제 2 트랜지스터(330) 및 출력 전류 감시부(360)를 포함한다. 또한, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 제 1 기준 전압 공급부(340) 및 다이오드(350)를 더 포함한다. 여기서, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 전압 제어부(200)에서 변환된 전원이 입력되는 입력단(IN)과 외부 장치로 전원을 출력하는 출력단(OUT)을 갖는다.
상기 제 1 저항(310)은 입력단(IN)에 위치하여, 출력 전원 보호 회로(300)의 전류를 제한하는 과전류 값을 결정한다. 즉, 상기 제 1 저항(310)은 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이의 전류를 제한할 수 있다. 상기 제 1 저항(310)이 크면 클수록 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이의 과전류 값은 작아지며, 제 1 저항(310)이 작으면 작을수록 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이의 과전류 값은 커진다.
상기 제 1 트랜지스터(320)는 제 1 저항(310)에 전기적으로 연결되어, 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이 및 전류 차이를 비교한다. 상기 제 1 트랜지스터(320)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT: Bipolar Junction Transistor)로 PNP형 일 수 있다. 상기 제 1 트랜지스터(320)는 베이스(B1), 콜렉터(C1) 및 에미터(E1)를 포함한다. 상기 제 1 트랜지스터(320)는 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이 및 전류 차이를 비교하여, 에미터-베이스에 의한 에미터-콜렉터 간의 전류가 정상이면 턴오프(turn-off)를 유지한다. 여기서, 에미터-콜렉터 간의 전류가 정상이라는 것은 제 1 저항(310)에 흐르는 전류가 과전류 값을 넘지 않았다는 것을 말한다. 또한, 상기 제 1 트랜지스터(320)는 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이가 없으면, 즉, 제 1 저항(310)의 양단의 전압이 동일하면 턴온(turn-on)된다.
상기 제 2 트랜지스터(330)는 제 1 저항(310) 및 제 1 트랜지스터(320)에 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 트랜지스터(320)의 온/오프에 따라 출력단(OUT)의 출력을 제어한다. 상기 제 2 트랜지스터(330)는 전계 효과 트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)로 P-Channel 일 수 있다. 상기 제 2 트랜지스터(330)는 게이트(G2), 소스(S2) 및 드레인(D2)을 포함한다.
상기 제 2 트랜지스터(330)는 게이트-소스 간의 전압에 의해서 드레인-소스 간의 연결이 턴온 또는 턴오프된다. 상기 제 2 트랜지스터(330)는 평상시 턴온 상태를 유지하여, 입력단(IN)에 입력된 전원을 출력단(OUT)으로 공급하고, 출력단(OUT)에 과전류가 흐르면 턴오프되어 출력 전원의 공급을 차단한다.
상기 제 1 기준 전압 공급부(340)는 제 2 트랜지스터(330)의 스위칭 동작을 위해 게이트(G2)에 제 1 기준 전압(Vs1)을 공급한다. 상기 제1 기준 전압 공급부(340)는 제 2 저항(341)과 제 3 저항(342)을 포함하고, 제2 저항(341)에는 제 1 저항(310)이 연결되며 제 3 저항(342)에는 접지가 연결된다. 따라서, 상기 제 1 기준 전압 공급부(340)는 제 2 저항(341) 및 제 3 저항(342)의 전압 분배에 따라 제 1 기준 전압(Vs1)을 공급한다. 여기서, 상기 제1 기준 전압(Vs1)은 접지보다 높은 전압이며, 입력단(IN)에 입력된 전압보다 낮은 전압이다.
상기 다이오드(350)는 제 2 트랜지스터(330)와 출력단(OUT) 사이에 전기적으로 연결되어, 순방향 전원을 전달한다. 즉, 상기 다이오드(350)는 입력단(IN)에서 출력단(OUT)으로 전류가 흐르는 것은 허용하지만, 반대로 출력단(OUT)에서 입력단(IN)으로 전류가 흐르는 것을 막는다.
상기 출력 전류 감시부(360)는 제 2 트랜지스터(330)와 출력단(OUT) 사이에 전기적으로 연결되어, 출력단(OUT)의 전류를 감시한다.
상기 출력 전류 감시부(360)는 출력단(OUT)의 과전류에 의한 출력 전원의 로드를 안정화함으로써, 제 2 트랜지스터(330)의 턴온/턴오프의 반복에 따른 발열 및 파손을 막을 수 있다.
상기 출력 전류 감시부(360)는 제너 다이오드(361), 제 3 트랜지스터(362), 제 4 트랜지스터(363), 제어 판단부(364), 제 5 트랜지스터(365), 전압 비교기(366), 제 6 트랜지스터(367) 및 제 2 기준 전압 공급부(368)를 포함한다.
상기 제너 다이오드(361)는 다이오드(350)와 출력단(OUT) 사이에 전기적으로 연결되어, 출력단(OUT)의 역전압을 검출한다. 상기 제너다이오드(361)가 출력단(OUT)의 역전압을 검출하면, 제 3 트랜지스터(362) 및 제 4 트랜지스터(363)는 턴오프되고, 제너 다이오드(361)가 출력단(OUT)의 역전압을 검출하지 못하면, 제 3 트랜지스터(362) 및 제 4 트랜지스터(363)는 턴온 상태를 유지한다.
상기 제 3 트랜지스터(362)는 제너 다이오드(361)에 전기적으로 연결되며, 제어 판단부(364)를 동작시킨다. 상기 제 3 트랜지스터(362)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 NPN형 일 수 있다. 상기 제 3 트랜지스터(362)는 베이스(B3), 콜렉터(C3) 및 에미터(E3)를 포함한다.
상기 제 3 트랜지스터(362)는 제너 다이오드(361)가 역전압을 검출하면 턴오프되어, 제어 판단부(364)를 동작시킨다.
상기 제 4 트랜지스터(363)는 제너 다이오드(361)에 전기적으로 연결되며, 전압 비교기(366)에 전압을 공급한다. 상기 제 4 트랜지스터(363)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 NPN형 일 수 있다. 상기 제 4 트랜지스터(363)는 베이스(B4), 콜렉터(C4) 및 에미터(E4)를 포함한다. 상기 제 4 트랜지스터(363)는 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하면 턴오프되고, 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하지 못하면 턴온 상태를 유지한다.
상기 제어 판단부(364)는 제 3 트랜지스터(362)에 전기적으로 연결되며, 제 3 트랜지스터(362)의 온/오프에 따라 제 5 트랜지스터(365)를 턴온 또는 턴오프시킨다. 상기 제어 판단부(364)는 제 3 트랜지스터(362)가 온 상태이면 동작하지 않고, 제 3 트랜지스터(362)가 오프 상태이면 동작한다. 상기 제어 판단부(364)는 제 3 트랜지스터(362)가 오프 상태가 되면, 제 5 트랜지스터(365)를 주기적으로 턴오프시킨다. 상기 제 5 트랜지스터(365)가 턴오프 되면 결과적으로 제 2 트랜지스터(330)가 턴온되어 출력단(OUT)으로 출력 전압이 출력된다. 상기 제어 판단부(364)는 제 5 트랜지스터(365)의 턴오프 주기를 점차 늘려가면서, 제 2 트랜지스터(330)를 통해 출력단(OUT)으로 출력 전압이 출력되도록 한다. 여기서, 상기 제 5 트랜지스터(365)의 턴오프 주기가 길어지면 제 2 트랜지스터(330)의 턴온 주기도 길어지게 되므로, 과전류에 의해 제 2 트랜지스터(330)가 계속적으로 턴온/턴오프 하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 상기 제어 판단부(364)는 제 5 트랜지스터(365)의 턴오프 주기를 제어함으로써, 제 2 트랜지스터(330)의 발열 및 파손을 막을 수 있다.
상기 제 5 트랜지스터(365)는 제어 판단부(364)에 전기적으로 연결되며, 제어 판단부(364)의 제어에 따라 주기적으로 턴오프된다. 상기 제5 트랜지스터(365)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 NPN형 일 수 있다. 상기 제5 트랜지스터는 베이스(B5), 콜렉터(C5) 및 에미터(E5)를 포함한다. 상기 제 5 트랜지스터(365)는 제어 판단부(364)의 제어에 따라 주기적으로 턴오프 된다.
상기 전압 비교기(366)는 제 4 트랜지스터(363) 및 제 5 트랜지스터(365)에 전기적으로 연결되어 있으며, 제 4 트랜지스터(363) 및 제 5 트랜지스터(365)의 온/오프에 따라 제 6 트랜지스터(367)를 턴온 또는 턴오프시킨다.
상기 전압 비교기(366)는 플러스 단자(+)와 마이너스 단자(-)의 전압을 비교하여 출력단에 신호를 공급함으로써, 제 6 트랜지스터(367)를 온/오프 시킨다. 상기 플러스 단자(+)에는 제 2 기준 전압 공급부(368)가 전기적으로 연결되어 있으며, 마이너스 단자(-)에는 제 4 트랜지스터(363) 및 제 5 트랜지스터(365)가 전기적으로 연결되어 있다. 상기 플러스 단자(+)는 제 2 기준 전압 공급부(368)에 의해 공급된 제 2 기준 전압(Vs2)이 입력된다. 상기 마이너스 단자(-)에 전기적으로 연결된 제 4 트랜지스터(363)와 제 5 트랜지스터(365)는 서로의 동작을 방해하지 않는다. 즉, 상기 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하지 못하면, 제 3 트랜지스터(362)와 제 4 트랜지스터(363)는 턴온 상태를 유지하고, 제 3 트랜지스터(362)가 턴온 상태이면 제어 판단부(364)가 동작하지 않아 제 5 트랜지스터(365)도 동작하지 않는다. 반대로, 상기 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하면, 제 3 트랜지스터(362)와 제 4 트랜지스터(363)는 턴오프 상태가 되고, 제 3 트랜지스터(362)가 턴오프 상태이면 제어 판단부(364)가 동작하여 제 5 트랜지스터(365)를 주기적으로 턴오프 시킨다.
상기 제 6 트랜지스터(367)는 전압 비교기(366)와 제 2 트랜지스터(330) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 제 6 트랜지스터(367)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 PNP형 일 수 있다. 상기 제 6 트랜지스터(367)는 베이스(B6), 콜렉터(C6) 및 에미터(E6)를 포함한다. 상기 제 6 트랜지스터(367)는 전압 비교기(366)에서 플러스 단자(+)의 전압이 마이너스 단자(-)의 전압보다 크면 오프 상태를 유지하고, 전압 비교기(366)에서 마이너스 단자(-)의 전압이 플러스 단자(+)의 전압보다 크면 턴온된다. 상기 제 6 트랜지스터(367)가 턴온되면, 제 2 트랜지스터(330)가 턴온되어, 출력단(OUT)에 출력 전압을 출력한다.
상기 제 2 기준 전압 공급부(368)는 제 4 저항(368a)과 제 5 저항(368b)을 포함하고, 제 4 저항(368a)에는 입력단(IN)이 연결되며 제 5 저항(368b)에는 접지가 연결된다. 따라서, 상기 제 2 기준 전압부(368)는 제4 저항(368a) 및 제 5 저항(368b)의 전압 분배에 따라 제 2 기준 전압(Vs2)을 공급한다. 여기서, 상기 제 2 기준 전압(Vs2)은 접지보다 높은 전압이며, 입력단(IN)에 입력된 전압보다 낮은 전압이다.
상기와 같은 구성에 따라, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 전류의 손실을 최소화하여 내부 소자 및 외부 장치를 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
한편, 버스 정류장 단말기(10)에는 호흡기계 질환치료 등의 기능을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 사용자의 피로회복, 건강증진 등에 효과를 나타낸다.
이 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성 오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은, 라벤다 스파이크 30중량%, 라임브러섬 오일 30중량%, 마누카 20중량%, 이눌라 20중량%로 이루어진다.
여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3∼5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.
기능성 오일 중 라벤다 스파이크(Lavender Spike)는 주 화학성분으로는 pinene, camphene, myrcene 등을 들 수 있으며 진통, 항울, 충혈 제거, 살균, 상처 치료 등에 좋은 효과가 있다.
라임브러섬 오일(Lime blossom oil)은 뇌일혈이나 열사병, 간질, 현기증, 편두통, 고혈압 등에 좋은 효과가 있고, 특히 심리적 스트레스로 인한 혈압상승에 우수한 작용을 한다.
마누카(Manuka)는 주 화학성분으로 caryophyllene, geraniol, pinene 등을 들 수 있으며 감기, 기침, 기관지염, 비염 등 호흡기계 감염예방에 좋은 효과가 있다.
이눌라(Inula)는 만성기침, 마른기침, 가래는 물론 천식, 기관지염 폐렴 등 호흡기 관련 질환 치료 등에 작용효과가 우수하다.
이러한 기능성 오일이 버스 정류장 단말기(10)에 코팅됨에 따라, 정류장에서 버스를 기다리는 이용자들의 피로회복, 건강증진 등에 기여하는 역할을 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 버스 정류장 환승 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.
10: 버스 정류장 단말기 20: 중앙 관제 서버
30: 버스 단말기 110: 전원 공급 단자부
120: 충전용 단자부 130: 통신부
140: 버스 인식부 150: 터치스크린부
160: 카드 리더부 170: 금액 충전부
180: 데이터베이스 190: 제어부

Claims (3)

  1. 버스 정류장에 고정 설치되어 이용자가 타고자 하는 관심버스에 대한 승차정보 및 환승정보를 입력받고, 카드 리더부(160)를 구비하여 상기 승차정보 및 환승정보에 따른 승차요금을 미리 결제하고, 결제정보를 생성하는 버스 정류장 단말기(10); 및
    상기 버스 정류장 단말기(10)로부터 상기 결제정보를 수신하여 저장하고, 상기 결제정보를 상기 버스 정류장에 도착예정인 상기 이용자의 관심버스의 버스 단말기(30)에 전송하는 중앙 관제 서버(20);를 포함하되,
    상기 버스 정류장 단말기(10)는
    전원이 공급되는 전원 공급 단자부(110);
    상기 전원 공급 단자부(110)로 공급되는 전원을 이용하여 이용자의 통신 단말기를 충전하기 위한 충전용 단자부(120);
    상기 중앙 관제 서버(20)와 통신하는 통신부(130);
    무선 리더기를 통해 버스 정류장에 도착하는 버스의 고유식별정보를 획득하는 버스 인식부(140);
    터치패널을 이용한 입출력수단으로 상기 이용자의 조회에 따른 버스노선정보를 제공하고, 상기 승차정보에 따라 계산된 승차요금을 표시하여 이용자의 카드 체크를 안내하는 터치스크린부(150);
    상기 승차요금 결제를 위한 카드정보를 인식하는 카드 리더부(160);
    상기 카드 리더부(160)에 의하여 인식된 교통카드의 충전금액을 충전시키는 금액 충전부(170); 및
    상기 승차정보와 카드정보를 토대로 결제정보를 생성하고, 상기 결제정보를 상기 중앙 관제 서버(20)로 송신하도록 상기 통신부(130)를 제어하는 제어부(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 정류장 환승 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카드 리더부(160)는 상기 인식된 카드정보에 승차이력정보가 존재하는 경우, 상기 승차이력정보에 카드체크시간을 입력하고,
    상기 제어부(190)는 상기 승차이력정보를 기초로 하여 환승정보를 생성하며, 상기 환승정보에 따른 승차요금을 결제하는 것을 특징으로 하는 버스 정류장 환승 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급 단자부(110)에 연결되는,
    전원이 입력되는 전원공급부(100);
    상기 전원공급부(100)에 입력된 전원을 출력단에 연결된 버스정류장 단말기(10)에 필요한 전원으로 변환하는 전압 제어부(200); 및
    상기 전압 제어부(200)와 상기 버스정류장 단말기(10) 사이에 전기적으로 연결되어, 상기 출력단에서 출력되는 전류를 감시하여 출력 전원을 보호하는 출력 전원 보호 회로(300)를 포함하고,
    상기 출력 전원 보호 회로(300)는
    상기 전압 제어부(200)에 전기적으로 연결되어, 상기 전압 제어부(200)와 상기 출력단 사이의 전류를 제한하기 위한 과전류 값을 결정하는 제 1 저항(310);
    상기 제 1 저항(310)에 전기적으로 연결되어, 상기 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이와 전류 차이를 비교하는 제 1 트랜지스터(320);
    상기 제 1 트랜지스터(320)에 전기적으로 연결되어, 상기 제 1 트랜지스터(320)의 온/오프에 따라 상기 출력단의 출력을 제어하는 제 2 트랜지스터(330); 및
    상기 제 2 트랜지스터(330)와 상기 출력단 사이에 연결되어, 상기 출력단의 전류를 감시하는 출력 전류 감시부(360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 정류장 환승 시스템.
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CN107301727A (zh) * 2017-07-11 2017-10-27 郑州云海信息技术有限公司 一种处理数据卡的方法和装置
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