KR20150102151A - 주유소 운영 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 주유소 운영 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 주유소에 진입하는 차량의 인식, 차량의 주유 금액 결제 및 주유 과정을 주유소 사무실에서 처리하도록 하여 경비 절감 효과와 신속성 및 편의성을 향상시킬 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 주유소 내에 진입하는 차량에 주유하는 적어도 하나의 주유기를 포함하는 주유 모듈; 상기 주유기 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하여 차량 번호를 인식하는 번호 인식 모듈; 및 상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈과 컴퓨터 네트워크로 연결되어, 상기 번호 인식 모듈에 의하여 인식된 차량 번호를 기초로 상기 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되면, 상기 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 상기 주유 모듈을 통하여 상기 차량에 주유를 실행하는 주유소 서버 모듈을 포함하는 주유소 운영 시스템을 개시한다.

Description

주유소 운영 시스템{SYSTEM FOR MANAGING GAS STATION}
본 발명의 일 실시예는 주유할 차량의 인식과 결제 및 주유 과정을 주유소 사무실에서 처리할 수 있는 주유소 운영 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 통행이 많은 곳에는 차량의 운행에 필요한 기름을 공급하기 위한 주유소가 마련되어 있음은 주지된 사실이다.
그러나 차량의 증가에 따른 많은 주유소 시설의 급증은 주유소 간에 가격 경쟁력을 유발하는 요인이 되어 주유소의 채산성을 악화시키는 결과로 되고 있다.특히 근자의 주유소 대형화 추세는 그만큼 주유 인원을 많이 채용하지 않으면 안되므로 이에 따른 인건비의 부담은 채산성을 더욱 악화시키는 결과로 작용하고 있다.
한편 이러한 문제점을 조금이라도 해소하기 위한 방법의 일환으로 근자에는 운전자가 직접 주유할 수 있도록 만든 셀프 주유소가 있다.
그러나, 이 셀프 주유소는 오너(owner)의 입장에서는 주유 인원을 대폭적으로 줄일 수 있어 그만큼 인건비를 절약할 수 있다고 하는 특징은 있으나, 오일의 계산이나 주유를 운전자가 직접 하지 않으면 안되는 불편으로 많은 사람이 외면을 하고 있는 실정이며, 특히 주유 시 운전자들에 의한 부주의는 오일을 주유구 외부로 누출시키는 요인이 되게 하여 오일의 낭비나 혹은 화재의 위험을 일으키게 하고 있다.
공개특허공보 제10-2006-0090846호 '주유소에서의 주유 요금 결제시스템 및 결제처리 방법' 등록특허공보 제10-0397641호 '무인 주유 시스템'
본 발명의 일 실시예는 주유소에 진입하는 차량의 인식, 차량의 주유 금액 결제 및 주유 과정을 주유소 사무실에서 처리하도록 하여 경비 절감 효과와 신속성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 주유소 운영 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 주유소 운영 시스템은 주유소 내에 진입하는 차량에 주유하는 적어도 하나의 주유기를 포함하는 주유 모듈; 상기 주유기 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하여 차량 번호를 인식하는 번호 인식 모듈; 및 상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈과 컴퓨터 네트워크로 연결되어, 상기 번호 인식 모듈에 의하여 인식된 차량 번호를 기초로 상기 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되면, 상기 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 상기 주유 모듈을 통하여 상기 차량에 주유를 실행하는 주유소 서버 모듈을 포함할 수 있다.
상기 주유 모듈은 상기 주유소 서버 모듈과의 데이터 송수신을 위한 제1 통신부; 두 개의 송유관을 따라 휘발유와 경유를 공급받을 수 있고, 상기 휘발유 또는 경유의 송유를 차단할 수 있는 개폐 밸브를 구비하는 주유기; 상기 차량이 상기 주유기 앞의 주유 영역에 정차되었는지 여부를 감지하는 센서부; 상기 주유기의 주유 정보 및 상기 차량의 주유 영역에 대한 정차 여부를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 주유소 서버 모듈의 제어에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제1 제어부를 포함할 수 있다.
상기 번호 인식 모듈은 상기 주유 모듈 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 번호를 인식하는 차량 번호 인식부; 상기 주유소 서버 모듈과의 데이터 송수신을 위한 제2 통신부; 및 상기 주유소 서버 모듈의 제어에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함할 수 있다.
상기 주유소 서버 모듈은 상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈과의 데이터 송수신을 위한 제3 통신부; 외부의 결제 서버에 접속하여 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액을 결제하는 결제부; 관공서 서버에 접속하여 차량 번호에 따른 차량의 유종 정보를 제공받아 저장 및 관리하는 유종 정보 관리부; 상기 주유소를 이용하는 차량의 차주 및 차량 정보와, 상기 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 저장하는 메모리부; 상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈의 동작 상태, 상기 주유 금액 정보, 상기 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 표시하는 모니터링부; 및 주유소 운영 프로그램이 설치되어 있고, 상기 주유소 운영 프로그램의 실행에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하되, 상기 인식된 차량 번호를 기초로 상기 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되면, 상기 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 상기 차량에 주유를 실행하도록 제어 명령을 생성하는 제3 제어부를 포함할 수 있다.
상기 주유소 서버 모듈은 상기 제3 제어부에 교류 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 전원 공급부와 제3 제어부 사이에 구비되어 상기 주유소 서버 모듈 내의 대기전력을 저감하는 대기 전력 저감부를 더 포함할 수 있다.
상기 대기 전력 저감부는 상기 교류 전원이 정류된 전원 전압을 공급받아 제1 출력전압과 제2 출력전압을 발생하는 스위칭 전원회로; 상기 스위칭 전원회로에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 출력전압을 공급받아 분압전압을 생성하는 분압회로; 상기 분압회로에 전기적으로 연결되어 상기 분압전압에 의해 동작하며, 제어 트랜지스터를 포함하는 제어회로; 상기 제어회로에 전기적으로 연결되어 상기 제어회로에 의해 동작하며, 부스터 트랜지스터를 포함하는 충전회로; 상기 충전회로에 전기적으로 연결되어, 상기 충전회로에 의해 전기에너지를 충전하는 전기이중층 커패시터; 상기 전기이중층 커패시터에 병렬로 연결되어, 상기 전기이중층 커패시터의 충전전압을 측정하는 전압 검출기; 상기 제어회로에 전기적으로 연결되어 상기 제어회로에 의해 동작하며, 제1 스위칭 트랜지스터를 포함하는 제어 스위치; 상기 제어 스위치에 의해 동작하여 상기 스위칭 전원회로의 동작을 제어하고, 제2 스위칭 트랜지스터와 와이어드 오어회로를 포함하는 메인 스위치; 상기 제1 출력전압에 의해 동작하는 제3 제어부의 명령에 따라 상기 메인 스위치의 동작을 제어하는 포토 커플러; 및 상기 메인 스위치의 제2 스위칭 트랜지스터에 병렬로 연결된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 커패시터는 상기 주유소 서버 모듈이 최초로 교류 전원에 연결될 때 상기 제1 커패시터에 흐르는 전류를 이용하여 상기 스위칭 전원회로를 가동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주유소 운영 시스템은 주유할 차량의 인식, 주유 금액 결제 및 주유 과정을 주유소 사무실에서의 간단한 조작에 의하여 처리하도록 함으로써, 주유소 경영주에게는 경비 절감 효과를 제공함과 동시에 소비자에게는 신속성 및 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유소 운영 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 주유 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 번호 인식 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 주유소 서버 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 대기 전력 저감부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이제 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유소 운영 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 주유 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 3은 도 1의 번호 인식 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 4는 도 1의 주유소 서버 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 5는 도 4의 대기 전력 저감부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주유소 운영 시스템은 주유 모듈(10), 번호 인식 모듈(20) 및 주유소 서버 모듈(30)을 포함한다.
상기 주유 모듈(10)은 주유소 내에 진입하는 차량에 주유하는 적어도 하나의 주유기(예를 들면, 제1 주유기, 제2 주유기, 제3 주유기 등)를 포함하는 장치로서, 주유소의 주유 영역 내에 위치한 차량을 감지하고, 감지 신호를 주유소 서버 모듈(30)로 전송하여 주유소 서버 모듈(30)로부터의 제어 신호에 따라 차량에 주유한다.
도 2를 참조하면, 상기 주유 모듈(10)은 제1 통신부(11), 주유기(12), 센서부(13), 디스플레이부(14) 및 제1 제어부(15)를 포함한다.
상기 제1 통신부(11)는 주유소 서버 모듈(30)과의 데이터 송수신을 위한 장치로서, 유무선 통신망으로 이루어진다. 상기 유무선 통신망은 통신망에 정의된 프로토콜 스택을 기반으로 주유소 서버 모듈(30)과 소정의 통신채널을 연결하고, 주유소 서버 모듈(30)에 구비된 통신 프로그램에 정의된 통신 프로토콜(예를 들면, TCP/IP, ETHERNET, RS232, RS485, HTTP(Hyper-Text Transfer Protocol), WAP(Wireless Application Protocol)/ME(Mobile Explorer))을 이용하여 차량의 감지 정보나 주유 및 결재 정보를 송수신하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 통신망의 종류를 한정하는 것은 아니고, 와이파이(wifi) 방식, 지그비(zigbee) 방식, 블루투스(bluetooth) 방식, DARC(data radio channel), DSRC(dedicated short range), 3G, 4G, LTE, LTE-A 방식, LAN(local area network), WAN(wide area network) 및 그 등가 방식 등의 다양한 유무선 통신 방식을 적용할 수도 있다.
상기 주유기(12)는 주유소에 진입한 차량에 주유하는 장치로서, 두 개의 송유관(미도시)을 따라 휘발유와 경유를 공급받을 수 있고, 휘발유 또는 경유의 송유를 차단할 수 있는 개폐 밸브(미도시)를 구비한다. 상기 개폐 밸브는 주유기(12)에 별개로 구비된 두 개의 송유관에 각각 설치되어 휘발유 또는 경유를 공급할 수 있도록 한다. 이러한 개폐 밸브는 평상 시에 개방되어 있다가 주유소 서버 모듈(30)의 신호가 있을 때 차단되는 것을 사용하거나 또는 평상 시에 차단되어 있다가 주유소 서버 모듈(30)의 신호가 있을 때 개방되는 것을 사용할 수 있다.
상기 센서부(13)는 차량이 주유기(12) 앞의 주유 영역에 정차되었는지 여부를 감지하는 장치로서, 적외선 센서 및 광 센서 등을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 센서의 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 센서부(13)가 적외선 센서일 경우 센서부(13)의 동작을 예를 들어 설명하자면, 센서부(13)는 적외선 센서에서 발사한 적외선이 차량에 부딪쳐 반사되는 현상이 소정 시간 동안(예를 들어, 3초) 계속되면 차량이 정차한 것으로 감지하고, 그렇지 않을 경우에 주유하지 않고 지나가는 차량으로 감지한다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 상기 센서부(13)는 스피커 등과 같은 음성 출력 수단에 연결되어 차량 감지 신호에 따라 경보음이나 혹은 음성 안내 표시를 유발하여 그 차량 운전자로 하여금 주유 차량을 정확히 주유 영역 내로 이동하게 안내할 수 있다.
상기 디스플레이부(14)는 주유기(12)의 주유 정보 및 차량의 주유 영역에 대한 정차 여부를 표시하는 장치로서, 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP), 및 유기발광다이오드 표시장치(OLED) 등과 같은 표시 소자로 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 디스플레이부(14)는 주유기(12)의 주유 정보 및 차량의 주유 영역에 대한 정차 여부를 표시창에 표시하여 주유소 관리자에게 차량의 진입 및 주유 상태와 결재 정보들을 제공한다. 상기 디스플레이부(14)는 주유소 관리자가 간편하게 조작할 수 있도록 터치 스크린 형태로 구현될 수 있다.
상기 제1 제어부(15)는 주유소 서버 모듈(30)의 제어에 의하여 각 구성요소(즉, 제1 통신부(11), 주유기(12), 센서부(13), 디스플레이부(14))의 동작을 제어하는 장치로서, 주유소의 주유 영역 내에 위치한 차량을 감지하고, 감지 신호를 주유소 서버 모듈(30)로 전송하여 서버 모듈로부터의 제어 신호에 따라 차량에 주유하도록 제어한다.
상기 번호 인식 모듈(20)은 주유기(12) 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하여 차량 번호를 인식하는 장치로서, 카메라에 의하여 촬영된 차량 번호 영상을 이용하여 차량 번호를 인식한다. 상기 번호 인식 모듈(20)은 인식된 차량 번호를 주유소 서버 모듈(30)로 전송하여 주유할 차량이 어떠한 차종인지를 판단하게 한다.
도 3을 참조하면, 상기 번호 인식 모듈(20)은 촬영부(21), 차량 번호 인식부(22), 제2 통신부(23) 및 제2 제어부(24)를 포함한다.
상기 촬영부(21)는 주유 모듈(10) 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하는 장치로서, 주유기(12) 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영할 수 있도록 주유소 내의 적절한 위치에 설치된다. 상기 촬영부(21)는 CCTV 카메라 등 여러 종류의 카메라 장치가 복수 개(예를 들면, 제1 카메라, 제2 카메라, 제3 카메라 등)로 구비될 수 있다. 또한, 상기 카메라 장치는 주유기(12) 근처에 가능하면 낮게 설치하여 차량 번호판만 촬영하고 운전자나 동승자는 촬영하지 않게 하는 것이 운전자의 프라이버시 보호 측면에서 바람직하다. 또한, 상기 촬영부(21)는 차량의 번호뿐만 아니라 차량의 전면을 촬영하여 촬영된 영상 정보를 주유소 서버 모듈(30)로 전송하여 차량의 종류를 보다 더 신속하게 판단하게 할 수도 있다. 이때, 상기 촬영부(21)에 촬영된 차량의 전면에 대한 영상 정보는 차량의 폭, 길이, 높이, 윤거 및 윤곽 등의 정보를 파악하기 용이하다.
상기 차량 번호 인식부(22)는 촬영부(21)에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 번호를 인식한다. 예를 들면, 상기 차량 번호 인식부(22)는 주유 모듈(10) 앞으로 진입하는 차량의 번호판에 일정 정도의 광량을 조사하는 공지의 방식을 통하여 차량의 번호를 인식할 수 있다.
상기 제2 통신부(23)는 주유소 서버 모듈(30)과의 데이터 송수신을 위한 장치로서, 유무선 통신망으로 이루어진다. 상기 유무선 통신망은 통신망에 정의된 프로토콜 스택을 기반으로 주유소 서버 모듈(30)과 소정의 통신채널을 연결하고, 주유소 서버 모듈(30)에 구비된 통신 프로그램에 정의된 통신 프로토콜을 이용하여 차량의 감지 정보나 주유 및 결재 정보를 송수신하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 통신망의 종류를 한정하는 것은 아니고, 와이파이 방식, 지그비 방식, 블루투스 방식, 3G, 4G, LTE, LTE-A 방식, LAN, WAN, RS232, RS485, DARC, DSRC 및 그 등가 방식 등의 다양한 유무선 통신 방식을 적용할 수도 있다.
상기 제2 제어부(24)는 주유소 서버 모듈(30)의 제어에 의하여 각 구성요소(즉, 촬영부(21), 차량 번호 인식부(22), 제2 통신부(23))의 동작을 제어하는 장치로서, 카메라에 의하여 촬영된 차량 번호 영상을 이용하여 차량 번호를 인식한 후, 인식된 차량 번호를 주유소 서버 모듈(30)로 전송하도록 제어한다.
상기 주유소 서버 모듈(30)은 주유소에서 운영되고 있는 POS 단말과 연계되어 구성되며, 차량이 주유소에 도착된 후 주유소 관리 프로그램이 구동되면 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)과 컴퓨터 네트워크로 연결되어, 번호 인식 모듈(20)에 의하여 인식된 차량 번호를 기초로 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되는 결제 과정을 처리하며, 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 주유 모듈(10)을 통하여 차량에 주유를 실행한다. 이러한 주유소 서버 모듈(30)은 주유소 관리자가 상주하는 주유 부스 또는 관리실 내부에 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 주유소 서버 모듈(30)은 제3 통신부(31), 결제부(32), 유종 정보 관리부(33), 메모리부(34), 모니터링부(35), 전원 공급부(36) 및 제3 제어부(37)를 포함한다. 또한, 상기 전원 공급부(36)와 제3 제어부(37) 사이에는 대기 전력 저감부(100)가 더 포함될 수 있다.
상기 제3 통신부(31)는 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)과의 데이터 송수신을 위한 장치로서, 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)과의 데이터 송수신을 위한 장치로서, 유무선 통신망으로 이루어진다. 상기 유무선 통신망은 통신망에 정의된 프로토콜 스택을 기반으로 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)과 소정의 통신채널을 연결하고, 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)에 구비된 통신 프로그램에 정의된 통신 프로토콜을 이용하여 차량의 감지 정보나 주유 및 결재 정보를 송수신하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 통신망의 종류를 한정하는 것은 아니고, 와이파이 방식, 지그비 방식, 블루투스 방식, 3G, 4G, LTE, LTE-A 방식, LAN, WAN, RS232, RS485, DARC, DSRC 및 그 등가 방식 등의 다양한 유무선 통신 방식을 적용할 수도 있다.
상기 결제부(32)는 외부의 결제 서버(40)에 접속하여 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액을 결제한다. 상기 결제부(32)는 주유하고자 하는 차량 운전자가 주유소 부스 등에서 주유하고자 하는 주유량 비용 결제를 요청하는 경우, VAN(value added network)과 같은 통신 수단을 통하여 결제 서버(40)에 접속하여 주유 금액을 결재하게 된다. 이때, 상기 VAN(value added network)은 통신 사업자로부터 통신 회선을 임대하고, 프로토콜 변환, 속도 변환, 코드 변환 등의 부가 가치를 붙여 이용자에게 통신 서비스를 제공하여 준다. 한편, 상기 결제 서버(40)는 VAN 등에 의하여 접속된 다수의 카드사 또는 은행 서버로 이루어지며, VAN 등을 통해 수신되는 차량의 주유 금액을 전자 결제하여 준다.
상기 유종 정보 관리부(33)는 관공서 서버(50)에 접속하여 차량 번호에 따른 차량의 유종 정보를 제공받아 저장 및 관리한다. 상기 관공서 서버(50)(예를 들면, 차량 등록 사업소)에는 모든 등록 차량에 대하여 유종을 포함하여 차량의 모든 제원이 기록되어 있다. 따라서, 상기 유종 정보 관리부(33)는 관공서 서버(50)에 접속하여 주유하고자 하는 차량의 차량 번호를 이용하여 해당 차량의 유종 정보를 제공받아 이를 저장 및 관리할 수 있고, 해당 정보를 제3 제어부(37)에 전송할 수 있다.
상기 메모리부(34)는 주유소를 이용하는 차량의 차주 및 차량 정보와, 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 저장하는 장치로서, 이이프롬(EEPROM), 낸드 메모리, 플래쉬 메모리 등과 같은 메모리 소자로 구현될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(34)는 본 시스템 운용을 위한 시스템 운용 펌웨어 프로그램 등을 저장한다. 이러한 메모리부(34)는 내장형 메모리 또는 SD 카드, MMC 카드 및 USB 메모리 스틱과 같은 착탈식 메모리로 구성될 수 있다.
상기 모니터링부(35)는 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)의 동작 상태, 주유 금액 정보, 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 표시한다. 따라서, 본 발명에서는 주유소 관리자가 모니터링부(35)를 통하여 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)의 동작 상태, 주유 금액 정보, 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 실시간으로 모니터링하게 함으로써, 주유 관리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 모니터링부(35)는 주유 모듈(10) 및 번호 인식 모듈(20)의 동작 상태, 주유 금액 정보, 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 주유소를 이용하는 고객에 대한 관리 및 마케팅을 효율적으로 수행하게 할 수 있다.
상기 전원 공급부(36)는 제3 제어부(37)에 구동을 위한 상용 전원, 즉 교류 전원을 공급한다.
상기 제3 제어부(37)는 윈도우 XP, 윈도우 NT, 리눅스 등과 같은 운영체계(O/S)(미도시)와, 각종 주유소 운영 프로그램이 설치되어 있고, 주유소 운영 프로그램의 실행에 의하여 각 구성요소(즉, 제3 통신부(31), 결제부(32), 유종 정보 관리부(33), 메모리부(34), 모니터링부(35), 전원 공급부(36))의 동작을 제어하되, 상기 인식된 차량 번호를 기초로 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되면, 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 차량에 주유를 실행하도록 제어 명령을 생성하여 주유기(12)의 개폐 밸브를 동작시킴으로써, 차주가 결재한 금액만큼의 주유가 가능하게 할 수 있다.
상기 대기 전력 저감부(100)는 전원 공급부(36)와 제3 제어부(37) 사이에 구비되어 주유소 서버 모듈(30) 내의 대기전력을 저감한다. 이러한 대기 전력 저감부(100)의 구조 및 동작에 관하여는 도 5에 관한 설명부분에서 보다 상세하게 다루기로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 대기 전력 저감부(100)는 스위칭 전원회로(SMPS), 충전회로(110), 제어 스위치(120), 분압회로(130), 제어회로(140), 히스터리시스 회로(150), 전기이중층 커패시터(EDLC), 전압 검출기(160), 메인 스위치(170), 포토커플러(180) 및 제1 커패시터(C1)를 포함한다.
상기 스위칭 전원회로(SMPS)는 정류회로(200)를 통해 전원 공급부(36)로부터 공급된 교류 전원이 정류된 전원 전압(V1)을 공급받아 제1 출력전압(V2)과 제2 출력전압(V3)을 발생한다. 상기 스위칭 전원회로(SMPS)의 제1 단자(①)에 전원 전압(V1)이 공급된 상태에서 제6 단자(⑥)의 전압이 설정된 값 이하로 낮아지면, 제1 단자(①)와 제6 단자(⑥) 사이에 설정된 값 이상의 전압차가 발생한다. 이에 따라, 상기 스위칭 전원회로(SMPS)가 동작하여 제2 단자(②)와 제4 단자(④) 사이에 제1 출력전압(V2)을 발생시키고, 제3 단자(③)와 제5 단자(⑤) 사이에 제2 출력전압(V3)을 발생시킨다. 상기 스위칭 전원회로(SMPS)는 제1 단자(①)와 제6 단자(⑥) 사이의 전압이 설정된 범위 안에서는 전압 변동과는 무관하게 제1 출력전압(V2)과 제2 출력전압(V2)을 안정하게 유지할 수 있다. 여기서, 상기 제1 단자(①)와 제6 단자(⑥) 사이의 전압은 100 ~ 300VDC로 설정될 수 있다. 상기 스위칭 전원회로(SMPS)가 동작하면 제2 단자(②)는 제3 제어부(37)에 제1 출력전압(V2)을 공급하고, 제3 단자(③)는 충전회로(110), 제어 스위치(120) 및 분압 회로(130)에 제2 출력전압(V3)을 공급한다. 상기 스위칭 전원회로(SMPS)의 제4 단자(④)는 제2 접지(G2)와 연결되며, 제5 단자(⑤)는 제1 접지(G1)와 연결된다. 여기서, 상기 제2 접지(G2)와 제1 접지(G1)는 스위칭 전원회로(SMPS)에 포함된 절연 트랜스에 의해 고도의 절연 상태를 유지하면서 전기적으로 결합된다.
상기 충전회로(110)는 전기이중층 커패시터(EDLC)를 충전한다. 상기 충전회로(110)는 부스터 트랜지스터(Q1), 제1 저항(R1), 제2 저항(R2) 및 제3 저항(R3)을 포함한다. 상기 부스터 트랜지스터(Q1)는 스위칭 전원회로(SMPS)의 제3 단자(③)로부터 충전전류를 공급받아 전기이중층 커패시터(EDLC)를 충전시킨다. 상기 제1 저항(R1) 내지 제3 저항(R3)은 부스터 트랜지스터(Q1)를 과전류로부터 보호한다.
상기 제어 스위치(120)는 메인 스위치(170)를 제어한다. 상기 제어 스위치(120)는 제1 스위칭 트랜지스터(Q2) 및 제4 저항(R4)을 포함한다. 상기 스위칭 전원회로(SMPS)가 순간적으로 가동되어 제2 출력전압(V3)이 발생하면 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온되고, 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온되면 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴 온된다. 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴 온되면 메인 스위치(170)로 전류를 흘려 보내, 메인 스위치(170)의 제2 스위칭 트랜지스터(Q4)를 턴 온시킨다.
상기 분압회로(130)는 제어회로(140)의 동작점을 설정한다. 상기 분압회로(130)는 제5 저항(R5)과 제6 저항(R6)을 포함하며, 제5 저항(R5)과 제6 저항(R6)을 직렬로 연결된다. 상기 분압회로(130)는 스위칭 전원회로(SMPS)를 통해 제2 출력전압(V3)을 공급받는다. 상기 분압회로(130)는 제2 출력전압(V3)을 분압하여 분압전압(VB)을 생성하고, 분압전압(VB)을 제어회로(140)에 공급한다.
한편, 상기 제어회로(140)의 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 오프 상태일 때, 제1 분압전압(VB1)은 수학식 1에 의해 결정된다. 이때, 상기 제어 트랜지스터(Q3)의 베이스 전류는 무시한다.
[수학식 1]
VB1= R6 * V3/(R5+R6)
또한, 상기 제어회로(140)의 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온 상태일 때, 제2 분압전압(VB2)은 수학식 2에 의해 결정된다. 이때, 상기 제어 트랜지스터(Q3)의 베이스 전류는 무시한다.
[수학식 2]
VB2= R6 * {V3/(R5+R6)} + R6 * {(V3-VCE2-VF2)/(R7+R6)}
VB2= VB1 + R6 * {(V3-V CE2-VF2)/(R7+R6)}
여기서, VCE2는 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)의 턴온시 컬렉터 에미터 간의 전압강하를 나타내고, VF2는 제1 다이오드(D1)의 순방향 전압강하를 나타낸다.
따라서, 상기 제2 분압전압(VB2)은 제1 분압전압(VB1)보다 높다.
상기 제어회로(140)는 충전회로(110)와 제어 스위치(120)를 제어한다. 상기 제어회로(140)는 제어 트랜지스터(Q3)를 포함한다. 상기 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온되면, 충전회로(110)의 부스터 트랜지스터(Q1)와 제어 스위치(120)의 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)는 턴 온된다. 또한, 상기 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 오프되면, 충전회로(110)의 부스터 트랜지스터(Q1)와 제어 스위치(120)의 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)는 턴 오프된다. 상기 부스터 트랜지스터(Q1)와 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)는 제어 트랜지스터(Q3)의 제어를 받고 있지만, 제2 저항(R2) 및 제4 저항(R4)에 의해 격리되어 있으므로, 서로 간에 영향을 미치지 않는다.
상기 제어 트랜지스터(Q3)의 베이스 전압은 분압회로(130)의 분압전압(VB)에 의해 결정된다. 또한, 상기 제어 트랜지스터(Q3)의 에미터 전압은 전기이중층 커패시터(EDLC)의 충전전압(VC)에 의해 결정된다. 따라서, 상기 제어 트랜지스터(Q3)의 턴 온 또는 턴 오프 상태는 분압전압(VB)과 충전전압(VC)의 관계에 의하여 결정될 수 있다. 즉, 분압전압(VB)에서 0.6V를 뺀 값이 충전전압(VC)보다 크면 제어 트랜지스터(Q3)는 턴 온상태이다(VB-0.6V > VC). 또한, 분압전압(VB)에서 0.6V를 뺀 값이 충전전압(VC)보다 작으면 제어 트랜지스터(Q3)는 턴 오프 상태이다(VB-0.6V < VC). 여기서, 0.6V는 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온하기 위하여 필요한 베이스-에이터 간 순방향 전압을 말한다.
이와 같은 사실을 이용하여, 히스터리시스 전압(VH1)과 최고충전 전압(VH2)을 다음 수학식 3과 같이 설정할 수 있다.
[수학식 3]
VH1= VB1 - 0.6V
VH2= VB2 - 0.6V
여기서, 히스터리시스전압(VH1)은 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 오프 상태에서 전기이중층 커패시터(EDLC)의 충전이 재개되는 충전 재개 전압을 말하고, 최고 충전 전압(VH2)은 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온 상태에서 전기이중층 커패시터(EDLC)의 충전이 진행될 때의 충전 중지 전압을 말한다. 또한, 0.6V는 제어 트랜지스터(Q3)가 턴 온하기 위하여 필요한 베이스-에이터 간 순방향 전압을 말한다.
상기 히스터리시스 회로(150)는 제어회로(140)에 히스터리시스 특성을 부가한다. 상기 히스터리시스 회로(150)는 제1 다이오드(D1) 및 제7 저항(R7)을 포함한다.
상기 전기이중층 커패시터(EDLC)는 전기에너지를 저장한다. 상기 전기이중층 커패시터(EDLC)는 충전회로(110)를 통해서 전기에너지를 저장할 수 있다.
상기 전압 검출기(160)는 전기이중층 커패시터(EDLC)와 병렬로 연결되어 전기이중층 커패시터(EDLC)의 충전전압(VC)을 검출한다. 상기 전압 검출기(160)는 전기이중층 커패시터(EDLC)의 충전전압(VC)이 설정된 최저 충전 전압(VL)보다 낮으면, 전기이중층 커패시터(EDLC)로부터 전류를 흘려 메인 스위치(170)를 동작시킨다. 또한, 상기 전압 검출기(160)는 전기이중층 커패시터(EDLC)의 충전전압(VC)이 최저 충전 전압(VL)보다 높으면 메인 스위치(170)로 공급되는 전류를 차단한다.
상기 메인 스위치(170)는 스위칭 전원회로(SMPS)를 구동시킨다. 상기 메인 스위치(170)는 제2 스위칭 트랜지스터(Q4) 및 와이어드 오어회로(Wired OR)를 포함한다. 상기 와이어드 오어 회로(Wired OR)는 제8 저항(R8), 제9 저항(R9), 제10 저항(R10) 및 제11 저항(R11)을 포함한다. 상기 와이어드 오어회로(Wired OR)는 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)와 전압 검출기(160) 및 포토 커플러(180)에서 공급되는 전류의 논리합(OR)에 의하여 제2 스위칭 트랜지스터(Q4)를 동작시킨다. 즉, 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q4)는 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)와 전압 검출기(160) 및 포토 커플러(170)에서 공급되는 전류가 모두 없으면 턴 오프되고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)와 전압 검출기(160) 및 포토 커플러(170) 중에서 어느 하나라도 전류를 공급하면 턴 온된다.
상기 포토 커플러(180)는 제2 접지(G2) 측의 제어회로(미도시)로부터 턴 온 명령을 전달받아 전기이중층 커패시터(EDLC)로부터 전류를 흘려 메인 스위치(170)를 동작시키고, 턴 온 명령이 중단되면 전기이중층 커패시터(EDLC) 로부터 공급되는 전류를 차단하여 메인 스위치(170)의 동작을 중지시킨다.
상기 제1 커패시터(C1)는 메인 스위치(170)에 병렬로 연결되며, 전원코드가 최초로 교류 전원에 연결될 때 스위칭 전원회로(SMPS)를 순간적으로 동작시킨다. 구체적으로, 상기 제1 커패시터(C1)는 제2 스위칭 트랜지스터(Q4)에 병렬로 연결된다. 주유소 서버 모듈(30)이 최초로 교류 전원에 연결되면, 제1 커패시터(C1)가 충전되면서 과도전류에 의해 스위칭 전원회로(SMPS)가 짧은 순간 가동 상태에 들어간다. 일정 시간이 경과하여, 제1 커패시터(C1)의 충전이 완료되면 더 이상 과도전류는 흐르지 않는다.
상기 제1 커패시터(C1)가 만충전 되기 전까지 제1 커패시터(C1)의 충전전압(VC1)은 다음 수학식 4에 의해 결정된다. 이때, 스위칭 전원회로(SMPS)의 제1 단자(①)와 제6 단자(⑥)를 통과하는 전류(IS)가 제1 단자(①)와 제6 단자(⑥) 사이의 전압 변동과 무관하게 고정된 값을 유지한다고 가정한다.
[수학식 4]
VC1= IS * t/C
여기서, t는 충전시간이고 C는 제1 커패시터(C1)의 정전용량을 말한다.
따라서, 스위칭 전원회로(SMPS)가 가동을 유지할 수 있는 제1 단자(?)와 제6 단자(?) 사이의 최소전압(Von)과 제1 커패시터(C1)에 의하여 스위칭 전원회로(SMPS)가 가동을 지속할 수 있는 시간(ton(SMPS))과의 관계는 다음 수학식 5에 의하여 결정된다.
[수학식 5]
ton(SMPS)= {(V1-Von)*C}/IS
상기 스위칭 전원회로(SMPS)가 제1 커패시터(C1)와 무관하게 가동 상태를 유지할 수 있기 위해서는 제어 트랜지스터(Q3)에 베이스 전류가 공급되어 제어 트랜지스터(Q3)가 턴온하여 전류(IQ3)를 발생하기까지 ton(Q3)의 시간과, 제어 트랜지스터(Q3)에 의해 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)가 턴온하여 전류(IQ2)를 발생하기까지 ton(Q2)의 시간과, 제1 스위칭 트랜지스터(Q2)에 의해 제2 스위칭 트랜지스터(Q4)가 턴온하여 전류(IQ4)를 발생하기까지 ton(Q4)의 시간이 필요하다. 즉, 상기 스위칭 전원회로(SMPS)가 순간적으로 가동하여 제2 출력전압(V1)을 발생하고 제어 트랜지스터(Q3)에 베이스 전류를 공급한 시점부터 제2 스위칭 트랜지스터(Q4)에 의해 그 가동 상태를 유지할 수 있기 위해 필요한 시간(tx)은 다음 수학식 6에 의하여 결정된다.
[수학식 6]
tx= ton(Q3)+ton(Q2)+ton(Q4)
이에 따라, 본 대기 전력 저감부(100)가 원활하게 동작하기 위해서는 다음 수학식 7을 만족해야 한다.
[수학식 7]
tx < ton(SMPS)
C > (tx*IS)/(V1-Von)
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 주유소 운영 시스템에 의하면, 주유할 차량의 인식, 주유 금액 결제 및 주유 과정을 주유소 사무실에서의 간단한 조작에 의하여 처리하도록 함으로써, 주유소 경영주에게는 경비 절감 효과를 제공함과 동시에 소비자에게는 신속성 및 편의성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 주유소 운영 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: 주유 모듈 11: 제1 통신부
12: 주유기 13: 센서부
14: 디스플레이부 15: 제1 제어부
20: 번호 인식 모듈 21: 촬영부
22: 차량 번호 인식부 23: 제2 통신부
24: 제2 제어부 30: 주유소 서버 모듈
31: 제3 통신부 32: 결제부
33: 유종 정보 관리부 34: 메모리부
35: 모니터링부 36: 전원 공급부
37: 제3 제어부 100: 대기 전력 저감부

Claims (6)

  1. 주유소 내에 진입하는 차량에 주유하는 적어도 하나의 주유기를 포함하는 주유 모듈;
    상기 주유기 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하여 차량 번호를 인식하는 번호 인식 모듈; 및
    상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈과 컴퓨터 네트워크로 연결되어, 상기 번호 인식 모듈에 의하여 인식된 차량 번호를 기초로 상기 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되면, 상기 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 상기 주유 모듈을 통하여 상기 차량에 주유를 실행하는 주유소 서버 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 주유소 운영 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주유 모듈은
    상기 주유소 서버 모듈과의 데이터 송수신을 위한 제1 통신부;
    두 개의 송유관을 따라 휘발유와 경유를 공급받을 수 있고, 상기 휘발유 또는 경유의 송유를 차단할 수 있는 개폐 밸브를 구비하는 주유기;
    상기 차량이 상기 주유기 앞의 주유 영역에 정차되었는지 여부를 감지하는 센서부;
    상기 주유기의 주유 정보 및 상기 차량의 주유 영역에 대한 정차 여부를 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 주유소 서버 모듈의 제어에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제1 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주유소 운영 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 번호 인식 모듈은
    상기 주유 모듈 앞으로 진입하는 차량의 번호를 촬영하는 촬영부;
    상기 촬영부에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 번호를 인식하는 차량 번호 인식부;
    상기 주유소 서버 모듈과의 데이터 송수신을 위한 제2 통신부; 및
    상기 주유소 서버 모듈의 제어에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주유소 운영 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 주유소 서버 모듈은
    상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈과의 데이터 송수신을 위한 제3 통신부;
    외부의 결제 서버에 접속하여 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액을 결제하는 결제부;
    관공서 서버에 접속하여 차량 번호에 따른 차량의 유종 정보를 제공받아 저장 및 관리하는 유종 정보 관리부;
    상기 주유소를 이용하는 차량의 차주 및 차량 정보와, 상기 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 저장하는 메모리부;
    상기 주유 모듈 및 번호 인식 모듈의 동작 상태, 상기 주유 금액 정보, 상기 주유소의 유류 저장 탱크에 저장된 유량 및 판매 유량 정보를 표시하는 모니터링부; 및
    주유소 운영 프로그램이 설치되어 있고, 상기 주유소 운영 프로그램의 실행에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하되, 상기 인식된 차량 번호를 기초로 상기 차량의 유종을 판별하고, 차주가 원하는 주유량에 대한 주유 금액이 결제되면, 상기 차량의 유종과 주유 금액 정보에 기초하여 상기 차량에 주유를 실행하도록 제어 명령을 생성하는 제3 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주유소 운영 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 주유소 서버 모듈은
    상기 제3 제어부에 교류 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 전원 공급부와 제3 제어부 사이에 구비되어 상기 주유소 서버 모듈 내의 대기전력을 저감하는 대기 전력 저감부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주유소 운영 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 대기 전력 저감부는
    상기 교류 전원이 정류된 전원 전압을 공급받아 제1 출력전압과 제2 출력전압을 발생하는 스위칭 전원회로;
    상기 스위칭 전원회로에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 출력전압을 공급받아 분압전압을 생성하는 분압회로;
    상기 분압회로에 전기적으로 연결되어 상기 분압전압에 의해 동작하며, 제어 트랜지스터를 포함하는 제어회로;
    상기 제어회로에 전기적으로 연결되어 상기 제어회로에 의해 동작하며, 부스터 트랜지스터를 포함하는 충전회로;
    상기 충전회로에 전기적으로 연결되어, 상기 충전회로에 의해 전기에너지를 충전하는 전기이중층 커패시터;
    상기 전기이중층 커패시터에 병렬로 연결되어, 상기 전기이중층 커패시터의 충전전압을 측정하는 전압 검출기;
    상기 제어회로에 전기적으로 연결되어 상기 제어회로에 의해 동작하며, 제1 스위칭 트랜지스터를 포함하는 제어 스위치;
    상기 제어 스위치에 의해 동작하여 상기 스위칭 전원회로의 동작을 제어하고, 제2 스위칭 트랜지스터와 와이어드 오어회로를 포함하는 메인 스위치;
    상기 제1 출력전압에 의해 동작하는 제3 제어부의 명령에 따라 상기 메인 스위치의 동작을 제어하는 포토 커플러; 및
    상기 메인 스위치의 제2 스위칭 트랜지스터에 병렬로 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
    상기 제1 커패시터는 상기 주유소 서버 모듈이 최초로 교류 전원에 연결될 때 상기 제1 커패시터에 흐르는 전류를 이용하여 상기 스위칭 전원회로를 가동시키는 것을 특징으로 하는 주유소 운영 시스템.
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