KR20160006470A - 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용한 가상 톨 게이트에서의 통행료 자동 결제 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용하여 가상 톨 게이트(virtual tollgate)에서 통행료를 자동 결제하는 방법에 관한 것으로, 특히 GPS(Global Positioning System) 좌표를 이용하여 고속도로 통행료 지불 구간인 가상 톨 게이트의 위치를 설정하고, 해당 가상 톨 게이트를 통과하는 과정에서 고속도로 이용자의 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 통하여 자동으로 통행료의 결제가 가능하도록 하는 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용하여 가상 톨 게이트에서 통행료를 자동 결제하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 제안하는 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용한 가상 톨 게이트에서의 통행료 자동 결제 방법은, (a) 사용자 단말기에 탑재된 통행료 지불 애플리케이션을 실행한 후, 통합운영시스템과 무선 네트워크로 연결한 후 상기 통합운영시스템으로부터 복수개의 가상 톨 게이트 위치정보를 받아 저장한 후 GPS수신모듈을 통해 차량의 현재 위치 정보를 판단하는 단계; (b) 상기 차량의 현재 위치 정보와 상기 목표 가상 톨 게이트 위치정보를 비교하여 현재 위치에서 가장 가까운 가상 톨 게이트를 탐색하여 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 현재 위치에서 상기 설정한 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 계산하는 단계; (c) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 발생하였는지를 확인하여, 변경사항 발생시 목표 가상 톨 게이트를 변경하여 재설정하는 단계로, 현재 위치와 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 미리 설정된 변경범위를 초과할 경우 목표 가상 톨 게이트 변경상태로 판단하고, 상기 미리 설정된 변경범위를 초과한 상태에서 상기 목표 가상 톨 게이트보다 거리가 가까운 가상 톨 게이트가 존재할 경우 목표 가상 톨 게이트의 변경으로 판단하는 단계; (d) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 없는 상태에서 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 통행료 과금을 요청하는 단계; (e) 상기 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 상기 통합운영시스템과 접속하여 통행 요금을 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 GPS의 위치정보를 이용해서 가상 톨 게이트를 설정하고, 가상 톨 게이트를 통과하는 과정에서 통행료를 자동으로 지불토록 함으로써, 통행료 지불을 위해 차량의 정차나 서행이 필요치 않아 요금소 근처에서의 차량 정체를 해소할 수 있는 효과가 있으며, 또한, 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용하여 통행료를 자동 결제하기 때문에 하이 패스 단말기 등을 별도로 구입하여야 하는 경제적 부담을 경감시키는 효과가 있다.

Description

휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용한 가상 톨 게이트에서의 통행료 자동 결제 방법{Method for automatically settling an USIM secured in mobile terminal by communicating with virtual toll gate}
본 발명은 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용하여 가상 톨 게이트(virtual tollgate)에서 통행료를 자동 결제하는 방법에 관한 것으로, 특히 GPS(Global Positioning System) 좌표를 이용하여 고속도로 통행료 지불 구간인 가상 톨 게이트의 위치를 설정하고, 해당 가상 톨 게이트를 통과하는 과정에서 고속도로 이용자의 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 통하여 자동으로 통행료의 결제가 가능하도록 하는 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용하여 가상 톨 게이트에서 통행료를 자동 결제하는 방법에 관한 것이다.
종래 고속도로 등과 같은 유료도로의 통행료 징수방법은 도로 진입 톨게이트에서 선불카드 또는 통행권을 발급받은 후에 진출 톨게이트에서 요금징수원이 수동으로 통행료를 징수하거나, 어떤 구간에서는 도로 진입 톨게이트에서 요금징수원이 수동으로 통행료를 징수하고 있다. 이는 요금징수를 위하여 톨게이트에 정차하는 차량들로 인한 차량정체가 가중되며, 요금징수원의 배치에 따른 인건비 증가와 선불카드 또는 통행권 발급에 따른 비용지출 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하고 통행료 징수에 따른 불편과 교통지체현상의 최소화를 지향하고, 요금징수 전산화를 위한 목적으로 지능형 교통 시스템을 도입하여, 현재 고속도로의 일부 구간에서 톨게이트에 통행료 자동징수를 위한 무선 송수신 시스템을 설치하고 이 무선 송수신 시스템과 무선통신방식에 의하여 통행료를 자동으로 정산하기 위한 통행료 정산 단말기(On Board Unit; 이하, "OBU"라 한다)를 차량에 탑재하여 차량의 고속주행중에도 자동으로 통행료를 징수할 수 있도록 하는 하이패스(HIGHPASS)시스템이 구현되고 있다.
상기 하이패스 시스템에서 차량에 탑재되는 OBU에는 RF방식으로 카드정보를 읽을 수 있고 카드에 데이터를 저장시킬 수 있는 지능형 IC칩이 장착된 하이패스 카드가 착탈 가능하게 삽입되며, OBU는 하이패스 카드를 판독하고 데이터를 입력할 수 있도록 되어 있다. 상기 하이패스 카드는 OBU의 카드 삽입부에 장착되어 하이패스 카드와 OBU간에는 접촉 방식을 통한 인터페이스로 이루어지며, 하이패스 결제를 위해서는 OBU에 하이패스 카드가 삽입된 상태에서만 거래가 가능해진다.
OBU는 톨게이트에 설치된 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템의 무선 송수신장치와 예를 들면 적외선 방식 또는 RF방식으로 통신을 수행하여, 삽입된 하이패스 카드(예를 들면 카드 식별정보 및 현재 충전금액 등)의 정보를 상기 무선 송수신 시스템측으로 무선 전송하고, 상기 무선 송수신 시스템측에서 무선 전송되어 온 과금정보(예를 들면 통행료 등)에 근거하여 하이패스 카드의 충전금액에서 통행료를 정산하고 정산된 금액을 새로운 충전금액으로 하이패스 카드에 갱신 저장하도록 한 후에 통행료 정산 결과정보(예를 들면 갱신된 충전금액 등)를 상기 무선 송수신 시스템측으로 무선 전송한다. 이어, 상기 OBU는 상기 무선 송수신 시스템측에서 무선 전송되어 온 정산처리응답정보(예를 들면 영수증 정보 등)를 하이패스 카드로 전달하여 저장하도록 한다.
이러한 일련의 과정이 톨게이트에 설치된 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템과의 무선 통신 구간에서 이루어지며, OBU를 탑재한 차량이 고속으로 톨게이트를 통과하더라도 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템과의 무선 통신 구간 내에서 OBU에서 통행료를 정산할 수 있도록 되어야 한다.
상기와 같은 통행료 징수방법은 편리함이 있으나, 반드시 하이패스 카드를 충전소에서 충전하여야 하는 불편함이 있으며, 이에 따라 많은 장소에 충전소를 설치하여야 하므로 경제적인 손실이 큰 문제점이 있었다.
또, 이러한 문제를 해결하기 위하여 퍼스널 컴퓨터에 시리얼 통신방식으로 접속하는 하이패스 카드 전용의 카드 리더기가 보급되고 있다. 카드리더기가 접속된 퍼스널컴퓨터를 이용하여 사용자가 하이패스 카드 충전을 위한 인터넷 웹페이지에 접속하여 일정한 충전금액을 전자결제한 후에 그 충전금액 정보를 다운로드하여 카드리더기를 통하여 하이패스 카드에 금액을 충전하는 방식이다. 그런데, 이 경우에도 충전소에 가지 않고서도 가정에서 하이패스 카드를 충전할 수 있다는 장점은 있으나, 반드시 하이패스 카드 전용의 카드리더기가 접속된 퍼스널 컴퓨터가 설치되어 있는 한정된 곳에서만 충전이 가능하다는 문제뿐만 아니라 사용자별로 카드리더기를 보급해야 하는 경제적 손실이 문제로 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 OBU 기능을 내장한 이동통신단말기가 제안되었으나 이는 통행료 자동 징수용 무선 송수신 시스템과의 무선통신을 위한 구성도 이동통신단말기에 내장됨에 따라 이동통신단말기의 크기가 커지게 되는 문제가 있으며, OBU와 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템이 적외선통신방식을 수행할 경우 이동통신단말기에 내장되는 적외선 송수신부가 어느 정도의 방향성을 가져야 함에 따라 이동통신단말기 설계상 곤란성을 갖게 되는 문제가 있다.
이러한 제반 문제를 해결하기 위하여 OBU겸용 핸즈프리장치와 고속도로 전용의 IC칩을 내장한 이동통신단말기를 사용하여 통행료를 하이패스 결제하도록 된 방식과, OBU겸용 핸즈프리장치와 고속도로 전용의 IC칩을 내장한 이동통신단말기를 사용하여 통행료를 하이패스 결제할 수 있으면서 주행중에도 이동통신단말기를 이용하여 무선충전을 할 수 있는 방식이 제안되었다. 이 방식에서는 OBU와 이동통신단말기 사이에서 유선 시리얼 통신방식으로 데이터 통신을 수행하는 절차가 필요하다. OBU를 탑재한 차량이 고속으로 톨게이트를 통과할 경우에도 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템과 OBU 사이에 형성되는 한정된 무선 통신 구간 내에서 통행료를 정산하는데, 상기 OBU와 이동통신단말기 사이의 통신 절차로 인하여 통행료 정산을 위한 처리시간이 길어지게 되어 통행료 정산을 위한 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템과 OBU 사이의 통신이 완료되기도 전에 OBU를 탑재한 차량이 통행료 자동징수용 무선 송수신 시스템과 OBU 사이의 무선 통신 구간을 통과하는 경우가 발생하는 문제가 있다
한편, 고속도로 톨게이트의 통행료 징수에서 발생하는 고속도로 교통 체증을 해소하기 위한 종래의 기술로는 <특허문헌 1> 대한민국 공개특허 공개번호 특2002-0038646호(2002.05.23. 공개) 및 <특허문헌 2> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2011-0108469호(2011.10.06. 공개)에 개시되어 있다.
<특허문헌 1>은 고속도로 통 행시 오프라인상의 통행료 지불에 따른 차량 운행의 정체 및 번거로움을 감소시키기 위해서, 고속도로 통행 사용 아이디와 패스워드가 장착된 모바일폰을 이용하여 모바일폰 내에 장착된 통행신호 전송장치를 통해 톨게이트 입구에 장착된 판독기에서 통행신호를 판독하며, 톨게이트 출구에서 통행신호 전송장치와 톨게이트 출구 내의 판독기 및 요금 계산 장치 등의 상호 전달을 통한 요금 계산을 확인하고 차량을 통행시킨 후 추후 모바일폰 운영회사에서 고속도로 통행자에게 고속도로 통행료를 모바일폰 사용료와 함께 징수하고, 이를 고속도로 통행료 징수 사업자에게 정산하도록 하는 방법을 개시한다.
다음, <특허문헌 2>는 사용자의 차량 앞유리 일측에 하이패스 모듈 또는 GPS 수신모듈이 내장된 무선 패치를 고정 부착하고, 무선 패치와 사용자가 소지한 모바일단말을 이용하여 보다 간편하고 깔끔하게 정리가능한 무선 패치를 이용한 하이패스 시스템 및 통행료 납부 방법을 개시한다.
그러나 상기와 같은 종래의 하이패스 방식의 경우 설비비가 많이 소요되는 단점이 있었다.
또한, 하이패스 방식은 고속으로 주행시 단거리 무선통신의 오작동이 발생할 수 있기에 톨게이트 진입시 차량의 이동속도를 일정 속도(예를 들어, 30km/h) 이하로 제한하여야 하며, 이로 인해 하이패스 전용차선에서 일시적인 정체 현상이 발생되는 문제점도 있었다.
또한, 모바일폰을 이용한 종래 기술의 경우, 모바일폰을 하이패스로 대체한 것일 뿐으로 여전히 톨게이트 설치비에 대한 문제점을 안고 있었다.
1. 대한민국 공개특허 공개번호 특2002-0038646호 (2002.05.23. 공개) 2. 대한민국 공개특허 공개번호 10-2011-0108469호 (2011.10.06. 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, GPS(Global Positioning System) 좌표를 이용하여 고속도로 통행료 지불 구간인 가상 톨 게이트의 위치를 설정하고, 해당 가상 톨 게이트를 통과하는 과정에서 고속도로 이용자의 스마트폰에 설치된 요금 지불용 애플리케이션(Application)을 통해 자동으로 통행료를 지불하도록 한 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 결제 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고속도로에서 가상 톨 게이트의 설치로 요금 지불을 위한 차량의 정차나 서행이 필요치 않아 요금소 근처에서의 차량 정체 현상을 해소할 수 있도록 한 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 결제 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고속도로에 별도의 톨게이트를 설치할 필요가 없는 가상 톨 게이트를 설정하고 주행 차량이 가상 톨 게이트를 통과하면서 자동으로 통행료를 결제할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 제안하는 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용한 가상 톨 게이트에서의 통행료 자동 결제 방법은, (a) 유심 전자 카드가 탑재된 사용자 단말기에 탑재된 통행료 지불 애플리케이션을 실행한 후, 통합운영시스템과 무선 네트워크로 연결한 후 상기 통합운영시스템으로부터 복수개의 가상 톨 게이트 위치정보를 받아 저장한 후 GPS수신모듈을 통해 차량의 현재 위치 정보를 판단하는 단계; (b) 상기 차량의 현재 위치 정보와 상기 목표 가상 톨 게이트 위치정보를 비교하여 현재 위치에서 가장 가까운 가상 톨 게이트를 탐색하여 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 현재 위치에서 상기 설정한 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 계산하는 단계; (c) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 발생하였는지를 확인하여, 변경사항 발생시 목표 가상 톨 게이트를 변경하여 재설정하는 단계로, 현재 위치와 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 미리 설정된 변경범위를 초과할 경우 목표 가상 톨 게이트 변경상태로 판단하고, 상기 미리 설정된 변경범위를 초과한 상태에서 상기 목표 가상 톨 게이트보다 거리가 가까운 가상 톨 게이트가 존재할 경우 목표 가상 톨 게이트의 변경으로 판단하는 단계; (d) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 없는 상태에서 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 통행료 과금을 요청하는 단계; (e) 상기 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 상기 통합운영시스템과 접속하여 통행 요금을 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 GPS의 위치정보를 이용해서 가상 톨 게이트를 설정하고, 가상 톨 게이트를 통과하는 과정에서 통행료를 자동으로 지불토록 함으로써, 통행료 지불을 위해 차량의 정차나 서행이 필요치 않아 요금소 근처에서의 차량 정체를 해소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용하여 통행료를 자동 결제하기 때문에 하이 패스 단말기 등을 별도로 구입하여야 하는 경제적 부담을 경감시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 경우 유심 전자 카드가 탑재된 휴대 단말기를 소지한 차량 운전자가 가상 톨 게이트를 그대로 통과하면서 통행료를 자동 결제할 수 있으므로 결제가 편리함과 이울러, 통행료 지불을 위해 별도의 행위를 할 필요가 없으므로 안전하게 운전할 수 있다는 이점이 있다.
도 1a, 1b는 본 발명에서 제안하는 가상 톨 게이트 범위를 설명하는 일예.
도 2는 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 시스템의 블록구성도.
도 3은 도 2의 제어부의 실시예 블록구성도.
도 4는 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 방법을 보인 흐름도.
도 5는 도 4의 가상 톨 게이트 판단 루틴의 실시 예 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 방법의 상세 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 차량과 가상 톨 게이트 위치 상관 관계를 설명하는 개념도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 시스템 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 발명에서 제안하는 가상 톨 게이트 범위를 설명하기 위한 일예로, 예컨대 ① 상행 진입 구간 ,② 하행 진입 구간, 및 ③ 정산소인 톨 게이트 구간 모두를 본 발명에 따른 가상 톨 게이트의 지역적 범위(도 1b 참조)로 설정할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 시스템은 통합운영 시스템(100)과 사용자 단말기(200)를 포함한다. 본 발명에서, 사용자 단말기(200)는 앱 등이 탑재되는 스마트 폰과 같은 휴대 단말기를 의미한다.
본 발명에서, 통합 운영 시스템(100)은 가상 톨 게이트 위치 정보를 사용자 단말기(200)로 전송하며, 사용자 단말기(200)와 무선 네트워크를 통해 통행료를 결재 처리하는 역할을 하며, 이러한 통합 운영 시스템(100)은 도로 통행료를 징수하는 한국도로공사에 구비된 운영 서버일 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어인 가상 톨 게이트란 1개 이상의 톨링존(Tolling zone)으로 이루어진 가상의 요금소를 의미하며, 톨링존은 GPS좌표로 표현된다.
예컨대, 도로의 일정 구역을 형성하는 톨링존은 4개의 GPS좌표로 설정될 수 있으며, 그 이상의 GPS좌표로도 설정 가능하다.
통상 요금소는 지리적 특성에 따라 상행, 하행 요금소로 구분되어 있지만 본 발명의 가상 톨 게이트는 상행, 하행의 구분이 필요없이 하나의 가상 톨 게이트를 구성한다.
이는 통합 운영 시스템(100)에서 입구, 출구 정보를 기준으로 상행, 하행에 관한 판단 정보를 제공하기 때문이며, 이를 이용하게 되면 상행, 하행을 구분할 필요가 없게 된다.
사용자 단말기(200)는 통합 운영 시스템(100)으로부터 전송된 가상 톨 게이트 위치 정보와 현재 위치 정보를 기반으로 가상 톨 게이트를 설정하고, 상기 가상 톨 게이트 통과시 상기 통합 운영 시스템(100)과 접속하여 통행료를 과금 처리하는 역할을 한다.
이러한 사용자 단말기(200)는 사용자(운전자)가 휴대한 스마트폰, 개인정보단말기, 차량에 장착된 내비게이션 등을 이용할 수 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 스마트폰이라고 가정하고 설명한다.
사용자 단말기(200)는 GPS위성으로부터 전송된 GPS신호를 기초로 차량의 현재 위치 정보를 획득하는 GPS수신모듈(220); 가상 톨 게이트 위치 정보와 현재 위치 정보를 기반으로 가상 톨 게이트를 설정하고 가상 톨 게이트 통과시 통합 운영 시스템(100)과 접속하여 통행료 과금 처리를 제어하는 제어부(210); 제어부(210)의 제어에 따라 내장된 하이패스 카드 모듈을 통해 통합운영 시스템(100)과 접속하여 통행료 과금 처리를 하는 USIM칩(230)을 포함한다.
또한, 제어부(210)는 통행료 지불 애플리케이션을 저장하는 통행료 지불 애플리케이션 저장부(211); 상기 가상 톨 게이트 위치 정보와 현재 차량의 위치 정보를 기반으로 가상 톨 게이트를 설정하는 가상 톨 게이트 설정부(212); 상기 가상 톨 게이트 설정부(212)에 의해 설정된 가상 톨 게이트에 진입할 경우 상기 통합운영 시스템(100)에 통행 요금 산출을 요청하고, 통합운영 시스템(100)으로부터 계산된 통행 요금을 다운로드 받는 통행 요금 계산부(213); 통행 요금 계산부(213)에 의해 전달된 통행료를 과금 처리하는 통행료 과금 처리부(214)를 포함한다.
본 발명에서, 통행료 지불 애플리케이션은 전체 가상 톨 게이트 정보를 수신하고, 가상 톨 게이트의 진입 여부를 판단하며, 하이패스 카드 모듈 내의 카드 정보, 단말 정보, 입출구 정보 등 결제에 필요한 정보를 통합운영시스템(100)으로 전송한 후, 통합운영시스템(100)으로부터 통행요금을 수신하여 유심칩 내의 전자지불 카드에서 통행요금을 차감하는 기능을 수행하기 위한 애플리케이션으로, 통합운영 시스템(100)으로부터 다운로드 받을 수 있다.
본 발명에서, 가상 톨 게이트 설정부(212)는 현재 차량의 위치 정보를 기준으로 가장 가까운 거리에 존재하는 가상 톨 게이트를 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 차량의 현재위치와 목표 가상 톨 게이트의 거리와 가상 톨 게이트의 존재 여부에 따라 상기 목표 가상 톨 게이트를 재설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자의 키 조작에 따라 사용자 단말기(200)의 제어부(210)는 통합운영 시스템(100)과 접속하여 통행료 지불을 위한 통행료 지불 애플리케이션을 다운로드 받아 통행료 지불 애플리케이션 저장부(211)에 저장한다.
이후 사용자 단말기(200)를 휴대한 사용자가 차량에 탑승하여 해당 차량을 운전하는 경우, 키 조작을 통해 통행료 자동 지불에 대한 명령을 입력한다.
이러한 명령 입력에 따라 제어부(210)의 통행료 지불 애플리케이션을 실행시킨다.
통행료 지불 애플리케이션이 실행되면 가상 톨 게이트 설정부(212)는 통합 운영 시스템(100)과 접속하여, 모든 가상 톨 게이트에 대한 위치정보를 수신하여 저장한다.
이후 GPS수신모듈(220)을 통해 수신한 차량의 현재 위치 정보와 통합운영 시스템(100)으로부터 내려받은 전체 가상 톨 게이트 정보와 비교하여, 현재 위치에서 가장 가까운 가상 톨 게이트를 탐색하고, 그 탐색한 가상 톨 게이트를 목표 가상 톨 게이트로 설정한다.
여기서 통행료 지불 애플리케이션이 실행되어 통합운영 시스템(100)과 접속되는 경우, 해당 도로의 입구, 출구 정보 등이 통합운영시스템(100)으로부터 사용자 단말기(200)에 전송되기 때문에, 사용자 단말기(200)는 이를 기준으로 경로를 확인할 수 있으며, 아울러 가상 톨 게이트를 설정할 수 있게 된다. 다른 방법으로는 내비게이션이나 T-맵 등과 연동하여 경로 정보를 수신하고, 이러한 경로 정보를 기반으로 가상 톨 게이트를 설정할 수도 있다.
상기와 같이 목표 가상 톨 게이트가 설정되면 가상 톨 게이트 설정부(212)는 현재 위치에서 목표 가상 톨 게이트까지의 남은 거리를 계산한다. 여기서 거리 계산은 GPS정보를 이용한 위치 정보와 지도 데이터를 이용하게 되면 용이하게 계산할 수 있다.
그리고 계산한 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 미리 설정된 가상 톨 게이트 변경거리(예를 들어, 1km)와 비교하여, 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 1km 이상일 경우에는 지속적으로 목표 가상 톨 게이트까지 남은 거리보다 더 가까운 가상 톨 게이트가 있는지를 확인한다. 이 확인 결과 목표 가상 톨 게이트보다 더 가까운 가상 톨 게이트가 존재하면, 그 가까운 가상 톨 게이트를 새로운 목표 가상 톨 게이트로 설정하게 되고, 사용자에게 목표 가상 톨 게이트가 변경되었음을 알려준다.
이 경우는 분기점 등에서 차량의 경로가 변경된 경우 그 변경된 경로 상에 위치한 가상 톨 게이트로 목표 가상 톨 게이트를 변경하기 위함이다. 이러한 경우 이외에 분기점 등으로 인해 가상 톨 게이트를 변경하는 경우도 발생할 수 있다.
이와는 달리 현재 위치로부터 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 1km 미만일 경우, 현재 설정된 목표 가상 톨 게이트를 최종 목표 가상 톨 게이트로 판단하고, 더 이상 다른 가상 톨 게이트를 탐색하지 않는다.
그리고 1km가 남은 시점부터는 차량이 톨링존(가상 톨 게이트)에 진입했는지를 확인한다. 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같이, 현재 사용자의 GPS 좌표가 4개의 GPS 좌표(G1 ~ G4)로 구성된 가상 톨 게이트의 톨링존 영역 안에 들어왔는지를 판단하는 것으로서, 가상 톨 게이트에 진입했는지를 판단하게 된다.
가상 톨 게이트 진입 여부는 현재 위치 좌표와 가상 톨 게이트의 위치 좌표를 비교하는 것으로서, 간단하게 판단할 수 있다. 여기서 톨링존이 복수 개가 있는 경우 하나의 영역에만 들어오더라도 가상 톨 게이트에 진입했다고 판단한다.
차량이 가상 톨 게이트에 진입한 것으로 판단되면, 가상 톨 게이트 설정부(212)는 통행요금 계산부(212)에 통행요금을 계산하도록 데이터를 전달하며, 이러한 전달 데이터에 의해 통행요금 계산부(212)는 통행료 지불 애플리케이션을 이용하여 통합운영시스템(100)에 통행요금 계산을 요청한다.
상기 통합운영시스템(100)은 사용자 단말기(200)로부터 통행요금 계산 요청이 발생하면, 수신된 정보(입구 정보, 가상 톨 게이트 정보, 차종 정보, 기타)를 이용해 사용자가 지불해야 할 통행료를 계산하고, 그 계산된 통행 요금 정보를 사용자 단말기(200)에 전송한다. 이때 입구 및 출구 데이터를 이용하여 현재 사용자가 상행인지 아니면 하행인지를 확인할 수 있다.
사용자 단말기(200)의 통행료 과금 처리부(214)는 상기 통합운영 시스템(100)으로부터 계산된 통행요금 정보를 내려받으면, 하이패스카드 모듈이 탑재된 USIM칩(230)에 통행요금의 지불 처리를 요청한다.
이에 따라 USIM칩(230)은 일반적인 하이패스 지불 시스템의 규격을 그대로 이용하여, 통합운영 시스템(100)과의 지불 데이터를 중계하여 통행료 과금을 처리하게 된다. 여기서 보안을 위해 지불 과정에서 발생하는 데이터는 가공 및 저장하지 않는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 방법을 보인 흐름도로서, (a) 통행료 지불 애플리케이션을 실행하고 통합운영 시스템으로부터 가상 톨 게이트 위치정보를 받아 저장한 후 GPS수신모듈을 통해 차량의 현재 위치 정보를 수신하는 단계(S10); (b) 상기 수신한 차량의 현재 위치 정보를 기초로 목표 가상 톨 게이트를 판단하는 단계(S20); 및 (c) 상기 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 상기 통합운영시스템(100)과 접속하여 통행요금을 처리하는 단계(S30 ~S40)를 포함한다.
상기에서 (b) 단계는 도 5에 도시한 바와 같이, (b-1) 차량의 현재 위치 정보와 가상 톨 게이트 위치정보를 비교하여 현재 위치에서 가장 가까운 가상 톨 게이트를 탐색하여 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 현재 위치에서 상기 설정한 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 계산하는 단계(S21); (b-2) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 발생하였는지를 확인하여, 변경사항 발생시 목표 가상 톨 게이트를 변경하여 재설정하는 단계(S22, S24); (b-3) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 없는 상태에서 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 통행료 과금을 요청하는 단계(S23)를 포함한다.
상기에서 (b-2) 단계는 현재 위치와 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 미리 설정된 변경범위를 초과할 경우 목표 가상 톨 게이트 변경상태로 판단하고, 상기 미리 설정된 변경범위를 초과한 상태에서 상기 목표 가상 톨 게이트보다 거리가 가까운 가상 톨 게이트가 존재할 경우 목표 가상 톨 게이트의 변경으로 판단한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 방법은, 단계 S10에서 사용자 단말기(200)의 제어부(210)에서 통행료 지불 애플리케이션을 실행하고 통합운영시스템(100)으로부터 가상 톨 게이트 위치정보를 받아 저장한 후 GPS수신모듈(220)을 통해 차량의 현재 위치 정보를 수신한다.
다음으로, 단계 S20에서 상기 수신한 차량의 현재 위치 정보를 기초로 목표 가상 톨 게이트를 판단한다. 예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이, 단계 S21에서 차량의 현재 위치 정보와 가상 톨 게이트 위치정보를 비교하여 현재 위치에서 가장 가까운 가상 톨 게이트를 탐색하여 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 현재 위치에서 상기 설정한 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 계산한다.
다음으로, 단계 S22 및 S23에서는 상기 설정한 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 발생하였는지를 확인하여, 변경사항 발생시 목표 가상 톨 게이트를 변경하여 재설정하게 된다. 여기서 목표 가상 톨 게이트의 변경 및 목표 가상 톨 게이트의 재설정 방법은 다음과 같다. 현재 위치와 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 비교하여, 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 미리 설정된 변경범위(1km)를 초과할 경우 목표 가상 톨 게이트 변경상태로 판단하고, 상기 미리 설정된 변경범위를 초과한 상태에서 상기 목표 가상 톨 게이트보다 거리가 가까운 가상 톨 게이트가 존재할 경우 상기 가까운 가상 톨 게이트로 목표 가상 톨 게이트를 변경하게 된다.
이와는 달리 상기 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 미리 설정된 변경범위 미만일 경우에는 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 없는 것으로 판단을 하고, 상기 목표 가상 톨 게이트를 최종 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 상기 최종 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 통행료 과금을 통합운영 시스템(100)에 요청하게 된다.
다음으로, 단계 S30에서 상기 통합운영 시스템(100)은 통행 요금을 계산하여 상기 사용자 단말기(200)에 전송하게 되고, 단계 S40에서 상기 사용자 단말기(200)는 통상의 하이패스 지불 방식을 이용하여 통행 요금을 처리하게 되는 것이다.
다음, 도 6은 본 발명에 따른 위치정보기반의 가상 톨 게이트 설정 및 통행료 지불 방법의 상세 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 차량과 가상 톨 게이트 위치 상관 관계를 설명하는 개념도로 도 6 및 도 7에 도시된 결제 방법은 전술한 바와 대동소이하므로 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 통행료 과금 처리에 적용된다. 특히, 고속도로 통행시 통행료를 자동으로 정산하는 데 효과적으로 적용할 수 있다.

Claims (1)

  1. (a) 유심 전자 카드가 탑재된 사용자 단말기에 탑재된 통행료 지불 애플리케이션을 실행한 후, 통합운영시스템과 무선 네트워크로 연결한 후 상기 통합운영시스템으로부터 복수개의 가상 톨 게이트 위치정보를 받아 저장한 후 GPS수신모듈을 통해 차량의 현재 위치 정보를 판단하는 단계;
    (b) 상기 차량의 현재 위치 정보와 상기 목표 가상 톨 게이트 위치정보를 비교하여 현재 위치에서 가장 가까운 가상 톨 게이트를 탐색하여 목표 가상 톨 게이트로 설정하고, 현재 위치에서 상기 설정한 목표 가상 톨 게이트까지의 거리를 계산하는 단계;
    (c) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 발생하였는지를 확인하여, 변경사항 발생시 목표 가상 톨 게이트를 변경하여 재설정하는 단계로, 현재 위치와 목표 가상 톨 게이트까지의 거리가 미리 설정된 변경범위를 초과할 경우 목표 가상 톨 게이트 변경상태로 판단하고, 상기 미리 설정된 변경범위를 초과한 상태에서 상기 목표 가상 톨 게이트보다 거리가 가까운 가상 톨 게이트가 존재할 경우 목표 가상 톨 게이트의 변경으로 판단하는 단계;
    (d) 상기 목표 가상 톨 게이트의 변경사항이 없는 상태에서 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 통행료 과금을 요청하는 단계;
    (e) 상기 목표 가상 톨 게이트에 진입하면 상기 통합운영시스템과 접속하여 통행 요금을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기에 설치된 유심 전자 카드를 이용한 가상 톨 게이트에서의 통행료 자동 결제 방법.
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