KR20200093919A - 통행료 결제 방법 그 시스템 - Google Patents

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최하연
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Abstract

통행료 결제 방법 및 그 시스템이 제공된다. 이 방법은, 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 통행료 결제 시스템에서 수행되는 통행료 결제 방법으로서, 통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 단계, 상기 차량 번호를 이용하여 사용자의 전자지갑을 식별하는 단계, 상기 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하는 단계, 그리고 상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑의 블록체인에 상기 트랜잭션을 기록하는 단계를 포함한다.

Description

통행료 결제 방법 그 시스템{METHOD AND SYSTEM OF HIGHWAY TOLL PAYMENT}
본 발명은 통행료 결제 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 유료 도로 등을 비롯한 요금 부과 지점을 통행하는 차량의 사용권자에 대하여 통행료 결제를 처리하는 도로 통행료 결제 기술에 관한 것이다.
고속도로 통행료 과오납이 크게 증가하고 있는 것으로 나타났다. 국정감사 자료에 따르면 도로공사가 2014년부터 최근 4년 동안 통행료를 과다 징수한 사례는 3만 8,935건에 달했다. 도로공사는 고속도로 경유지를 통과할 때, 통행료가 출금된 뒤 통신 장애가 발생하면서 경유지 정보가 단말기에 제대로 입력되지 않아 최종 영업소에서 통행료 과수납이 발생하는 것이라고 설명하고 있다. 특히, 도로공사는 더 받은 통행료를 이용자들에게 제대로 돌려주지 않고 있는 것으로 드러났다. 최근 4년 동안 총 2억 7,471 만원의 통행요금을 더 받았지만 고속도로 이용자들에게 되돌려준 요금은 39%인 1억 772만원에 불과했다.
또한, 고속도로 톨게이트 하이패스가 전면 시행된지 10년이 됐지만 통행료 미납액은 해마다 증가한 것으로 나타났다. 하이패스 전면 시행 첫해인 2007년 14억3,200만원이었던 하이패스 통행료 미납액은 2017년 338억 4,700만원으로 치솟았다. 산술적으로만 보면 23배 넘게 증가한 것이다. 요금 미납 발생건수도 1,372건에서 1만 4,034건으로 10배 이상 늘었다. 도로공사 관계자는 하이패스 이용량이 8배 가량 늘면서 기기 오작동이나 선불카드 잔고 부족 등 사례도 많아졌다고 설명했다.
또한, 하이패스 단말기를 이용하는 경우에도 배터리 부족, 통신 불량, 선불카드인 경우 잔액 부족 등이 발생한 경우에는 미납 요금이 발생한다. 이런 경우, 운전자는 미납 요금을 고속도로 휴게소에 설치된 별도 단말기를 통해 조회하여 납부하거나, 종이로 프린트되어 송부되는 고지서를 수신하여 별도 계좌 입금을 통해 납부하여야 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 블록체인과 차량 번호판 인식 기술을 이용하여 통행료를 자동 정산하는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 통행료 결제 방법은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 통행료 결제 시스템에서 수행되는 통행료 결제 방법으로서, 통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 단계, 상기 차량 번호를 이용하여 사용자의 전자지갑을 식별하는 단계, 상기 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하는 단계, 그리고 상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑의 블록체인에 상기 트랜잭션을 기록하는 단계를 포함한다.
상기 생성하는 단계는, 차량 번호 별로 전자지갑 주소가 매핑된 전자지갑 주소 저장부로부터, 상기 차량 번호에 매핑된 사용자의 전자지갑 주소와 상기 수취자의 전자지갑 주소를 추출하는 단계, 그리고 상기 사용자의 전자지갑 주소, 상기 수취자의 전자지갑 주소 및 통행료를 포함하는 트랜잭션을 생성하는 단계 를 포함할 수 있다.
상기 생성하는 단계와 상기 기록하는 단계 사이에, 사용자 단말로 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청하는 단계, 상기 전자지갑의 비밀키로 암호화된 전자 서명을 상기 사용자 단말로부터 수신하는 단계, 그리고 상기 트랜잭션에 상기 전자 서명을 포함시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전자 서명을 요청하는 단계 이전에, 상기 차량 번호에 매핑된 사용자 단말의 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 전자 서명을 요청하는 단계는, 상기 획득한 사용자 단말의 정보를 이용하여, 전자 서명을 요청할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 시스템은 통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 차량 인식부, 상기 차량 번호를 이용하여 사용자의 전자지갑을 식별하는 거래 중개부, 상기 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하는 트랜잭션 생성부, 그리고 전자지갑을 보유하는 복수의 블록체인 노드로 구성되고, 상기 트랜잭션 생성부로부터 수신된 상기 트랜잭션을 상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑의 블록체인에 기록하는 블록체인 시스템을 포함한다.
차량 번호 별로 매핑된 사용자들의 전자지갑 주소 정보, 통행료 수취자의 전자지갑 주소 정보를 포함하는 전자지갑 주소 저장부를 더 포함하고, 상기 거래 중개부는, 상기 전자지갑 주소 저장부로부터 상기 트랜잭션 생성에 필요한 상기 차량 인식부가 인식한 차량 번호에 매핑된 전자지갑 주소와 상기 통행료 수취자의 전자지갑 주소를 추출할 수 있다.
상기 거래중개부는, 상기 트랜잭션 생성부의 요청에 따라 사용자 단말로부터 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 수신하여 상기 트랜잭션 생성부로 전달하고, 상기 트랜잭션 생성부는, 상기 전자 서명, 상기 차량 번호에 매핑된 전자지갑 주소, 상기 통행료 수취자의 전자지갑 주소 및 통행료를 포함하는 트랜잭션을 생성하여 상기 블록체인 시스템에 전송할 수 있다.
상기 차량번호에 매핑된 전자지갑 주소는 공개키이고, 상기 전자 서명은, 상기 사용자 단말에 저장된, 상기 공개키와 쌍을 이루는 비밀키가 사용될 수 있다.
상기 차량 영상을 생성한 카메라 식별자를 기초로, 통행료 과금 지점 및 구간을 식별하고, 식별한 정보를 기초로 통행료를 산출하는 통행료 계산부를 더 포함할 수 있다.
상기 블록체인 시스템은, 상기 트랜잭션 생성부의 요청에 따라 상기 트랜잭션에 포함된 전자지갑 주소의 유효성을 검증하고, 유효성 검증에 성공하면, 상기 트랜잭션을 블록체인 네트워크로 전파할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 시스템은 통신망에 연결되어, 데이터를 송수신하는 통신 장치, 블록체인을 이용하여 통행료 결제를 수행하는 프로그램이 저장된 메모리, 그리고 상기 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램은, 통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하고, 상기 차량 번호를 이용하여 식별한 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하며, 상기 트랜잭션을 블록체인 시스템으로 전송하는 명령어들(Instructions)을 포함하고, 상기 트랜잭션은, 상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑 각각의 블록체인에 기록될 수 있다.
차량 번호 별로 전자지갑 주소가 매핑되고, 통행료 수취자의 전자지갑 주소를 저장하는 저장 장치를 더 포함하고, 상기 프로그램은, 상기 차량 번호에 매핑된 사용자의 전자지갑 주소와 상기 수취자의 전자지갑 주소를 상기 저장 장치로부터 추출하고, 추출한 전자지갑 주소들 및 통행료를 포함하는 트랜잭션을 생성하는 명령어들을 포함할 수 있다.
상기 프로그램은, 사용자 단말로 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청하여 수신하고, 상기 트랜잭션에 상기 전자 서명을 포함시키는 명령어들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 방법은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 통행료 결제 시스템에서 수행되는 통행료 결제 방법으로서, 통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 단계, 차량 번호 별로 계좌번호가 매핑된 사용자 데이터베이스로부터 상기 추출한차량 번호에 매핑된 사용자의 계좌번호를 획득하는 단계, 상기 획득한 사용자의 계좌번호를 기초로, 통행료 결제를 처리하는 단계, 그리고 상기 통행료 결제 처리 내역을 포함하는 트랜잭션을 생성하여, 블록체인에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 저장하는 단계는, 상기 통행료 결제 처리 내역을 포함하는 트랜잭션을 생성하는 단계, 상기 사용자의 비밀키로 암호화된 전자 서명을 상기 트랜잭션에 포함시키는 단계, 그리고 상기 트랜잭션을 상기 블록체인에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 트랜잭션에 포함시키는 단계는, 상기 차량 번호 별로 사용자 단말 정보가 매핑된 사용자 데이터베이스로부터 상기 추출한 차량 번호에 매핑된 사용자 단말의 정보를 획득하는 단계, 획득한 사용자 단말의 정보를 기초로 식별한 사용자 단말에게 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청하는 단계, 상기 사용자 단말이 비밀키로 암호화한 전자 서명을 상기 사용자 단말로부터 수신하는 단계, 그리고 상기 트랜잭션에 상기 전자 서명을 포함시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 톨존을 통과하는 차량의 차량 번호를 자동으로 인식하고, 차량 번호로부터 결제자를 식별하여 블록체인 기술 기반으로 통행료를 자동 결제함으로써, 차량내 별도의 하이패스 단말기 등을 비용을 들어 설치하지 아니하고도 통행료 납부를 수행하는 것이 용이하게 이루어진다. 따라서, 고속도로 운용비용을 절감할 수 있고, 통행료 수납의 편리성이 증대되며, 통행료 결제를 위한 정차과정을 없앨 경우 연료비 절감 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통행료 결제 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트랜잭션 처리 요청의 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 사용되는 블록체인 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통행료 결제 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통행료 결제 시스템의 하드웨어 구성을 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서, 블록체인(blockchain)은 지속적으로 증가하는 데이터를 특정 단위의 블록에 기록하고, P2P(peer-to-peer) 네트워크를 구성하는 각각의 노드들이 블록을 체인 형태의 자료 구조로 관리하는 데이터 관리 기술 또는 체인 형태의 자료 구조로 구성된 데이터 그 자체를 의미한다. 이때, 체인 형태의 자료 구조로 구성된 블록 체인 데이터는, 중앙 시스템 없이 각각의 노드에서 분산 원장(distributed ledger) 형태로 운영된다.
또한, 일반적으로 유료도로의 진출입구에는 유료도로 통행료를 정산할 수 있는 톨게이트(요금 정산소)가 설치되어 있다. 통행료는 톨게이트를 통과할 때 발생하는 도로 사용료를 의미한다.
또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어 '도로'란 도로교통법 상의 도로뿐 아니라, 차량을 이용하여 운행 가능한 모든 구조물(예를들어, 특정 지역 내의 사설 도로, 주차장 등)을 포함하는 의미로 해석된다.
이제, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 도로 통행료 결제 방법 그 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 통행료 결제 시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트랜잭션 처리 요청의 구성을 도시하며, 도 3은 본 발명의 실시예에서 사용되는 블록체인 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 통행료 결제 시스템(100)은 차량 인식부(101), 통행료 계산부(103), 전자지갑 주소 저장부(105), 거래 중개부(107), 사용자 데이터베이스(109), 트랜잭션 생성부(111) 및 블록체인 시스템(113)을 포함한다.
여기서, 차량 인식부(101)와 통행료 계산부(103)는 인터넷망 등의 네트워크(미도시)를 통해 연결되고, 통행료 계산부(103), 전자지갑 주소 저장부(105), 거래 중개부(107), 트랜잭션 생성부(111) 및 블록체인 시스템(113)은 상호 내부망을 통해 연결될 수 있다. 내부망(미도시)은 금융기관내 구축된 전산망을 포함할 수 있다.
차량 인식부(101)는 도로 상의 차량에 대한 요금 부과 지점, 예를들어, 톨 게이트, 주차장 입/출구, 혼잡 통행 구간, 공원 입구 등에 설치된다.
차량 인식부(101)는 소정의 지점에 설치된 복수개의 카메라(미도시)를 통해 요금 부과 지점에 진입하는 차량을 촬영하여, 차량 번호판이 포함된 차량 영상을 획득한다. 차량 인식부(101)는 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출한다.
차량 인식부(101)는 카메라의 고유 식별 번호(ID), 촬영 시간 및 추출한 차량 번호를 포함하는 차량 데이터를 통행료 계산부(103)로 전송한다.
통행료 계산부(103)는 차량 데이터를 기초로, 해당 차량의 통행료를 계산한다. 통행료 계산부(103)는 카메라의 고유 식별 번호(ID)를 통하여 카메라가 설치된 요금 부과 지점의 정보 및 도로 구간을 식별한다. 그리고 식별한 정보를 기초로, 차량의 통행료를 계산한다. 예를들어, 통행료 계산부(103)는 요금 부과 지점과 도로 구간을 통해 차량의 도로 이용 구간을 확인할 수 있고, 도로 이용 구간에 이미 설정되어 있는 요금율을 적용하여, 통행료를 계산할 수 있다.
전자지갑 주소 저장부(105)는 통행료 수납 기관, 즉, 도로공사의 전자지갑 주소, 그리고 사용자들의 전자지갑 주소를 저장한다. 여기서, 사용자들의 전자지갑 주소는 차량 번호 별로 매칭되어 있다. 이때, 전자지갑 주소는 공개키 암호화 방식에서 공개키일 수 있다. 즉, 블록체인 기반의 전자 화폐들은 개인키-공개키의 형식의 암호화 화폐로서, 공개키가 전자지갑 주소로 사용될 수 있다.
거래 중개부(107)는 통행료 계산부(103)로부터 출력되는 통행료 데이터, 전자지갑 주소 저장부(105)로부터 확인한 도로공사의 전자지갑 주소 및 차량 번호에 매핑되는 사용자의 전자지갑 주소를 포함하는 통행료 결제 요청을 트랜잭션 생성부(111)로 전송한다.
거래 중개부(107)는 트랜잭션 생성부(111)의 요청에 따라 사용자 단말(200)에게 트랜잭션에 대한 전자서명 요청을 전송한다. 사용자 단말(200)은 저장된 비밀키로 트랜잭션에 대한 서명 데이터를 생성하여 거래 중개부(107)로 전송한다. 여기서, 비밀키는 전자지갑 주소에 따른 비밀키로서, 공개키 암호화 방식에서의 비밀키일 수 있다.
이때, 거래 중개부(107)는 사용자 데이터베이스(109)로부터 차량 번호에 매칭된 사용자 단말(200)의 식별 정보를 획득한다. 그리고 획득한 사용자 단말(200)의 식별 정보를 이용하여 사용자 단말(200)에게 서명 데이터를 요구하여 수신할 수 있다. 예를들어, 식별 정보는 전화번호일 수 있다. 이러한 사용자 단말(200)은 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 착용형 스마트 글래스, 착용형 스마트 워치 등일 수 있다.
트랜잭션 생성부(111)는 블록체인 시스템(113)을 통해 통행료 결제 요청으로부터 추출한 사용자의 전자지갑 주소에 대한 유효성 검증을 수행한다. 예를들어, 사용자의 전자지갑 주소가 유효하게 존재하는지, 전자 화폐의 보유량이 충분한지 등을 검증할 수 있다. 검증에 성공하면, 트랜잭션 생성부(111)는 사용자의 전자지갑에서 통행료에 상응하는 전자 화폐를 도로공사의 전자지갑 주소로 송금한다는 트랙샌을 생성한다. 그리고 거래 중개부(107)를 통하여 트랜잭션에 대한 전자 서명을 사용자 단말(200)로부터 수신한다.
트랜잭션 생성부(111)는 도 2와 같은 트랜잭션을 생성하여, 블록체인 시스템(113)으로 전송한다.
이때, 트랜잭션 생성부(111)는 트랜잭션을 전송하기 전에, 이중 지불 방지 등을 위해 트랜잭션의 유효성 검증을 수행한다. 그리고 유효성 검증에 성공하면, 트랜잭션을 블록체인 시스템(113)으로 전송한다.
도 2를 참조하면, 트랜잭션(300)은 도로공사 전자지갑 주소(301), 사용자 전자지갑 주소(303), 통행료에 상응하는 전자화폐 금액(305) 및 인증 데이터(307)를 포함한다. 인증 데이터(307)는 사용자 단말(200)로부터 수신한 비밀키를 이용한 전자 서명을 포함한다.
다시, 도 1을 참조하면, 블록체인 시스템(113)은 복수의 블록체인 노드(115)로 구성된다.
복수의 블록체인 노드(115)는 도 3에 도시된 바와 같은 자료 구조로 블록들을 관리할 수 있다. 블록은 블록체인을 구성하는 개별 요소로서, 이전 블록에 대한 참조값과 거래 내역 정보를 저장한다.
도 3을 참조하면, 블록(400)은 블록 해시(401), 헤더(403), 거래 카운트/ETC(405) 및 바디(407)를 포함한다.
블록 해시(401)는 블록(400)의 이름 정보이다. 블록 해시(401)는 헤더(403)내 수록된 버전, 이전 블록 해시, 머클루트(Merkle Root), 난이도 목표(타임, bits), 논스 정보를 모두 더하여 합을 구한한 해시함수(예, SHA256)로 변환한 결과값일 수 있다.
헤더(403)내 수록된 버전은 블록(400)의 버전으로서, 헤더(403)를 생성한 블록체인 프로그램의 버전 정보이다. 헤더(403)내 수록된 이전 블록 해시는 이전 블록의 주소값을 가리킨다. 따라서, 블록 #1과 블록 #2는 서로 연결되어 있다. 그러므로, 블록이 쌓일수록 블록 내에 기록된 트랜잭션의 위변조는 어려워지고, 각 블록에 기록된 트랜잭션의 신뢰도가 향상된다.
헤더(403)내 머클루트는 블록(4000)의 바디(407)에 저장된 트랜잭션, 즉, 거래 정보들의 해시 트리이다. 머클루트는 단일 블록 내에 존재하는 트랜잭션의 무결성을 검증하는데 사용될 수 있다. 머클루트는 블록의 해시 생성시 이용되었으므로, 블록의 해시의 무결성 검증시에도 사용될 수 있다.
헤더(403)내 난이도 목표는 타임과 bits를 포함할 수 있다. 타임은 블록(400)의 대략적인 생성 시간을 의미한다. Bits는 난이도 해시 목표 값을 의미하는 지표이다. 헤더(403)내 논스는 블록 채굴과정의 작업 증명에서 사용되는 카운터이다.
거래 카운트/ETC(405)는 트랜잭션의 개수를 저장한다.
바디(407)는 복수의 트랜잭션을 저장한다.
다시, 도 1을 참조하면, 블록체인 시스템(113)은 트랜잭션 생성부(111)로부터 전달받은 트랜잭션을 신규 블록에 기록하고, 신규 블록을 블록체인 네트워크 상에 전파하여 분산 합의가 이루어지도록 한다. 분산 합의에 따라 거래가 최정 확정되면, 트랜잭션에 기록된 전자화폐가 사용자의 전자지갑에서 도로공사의 전자지갑으로 이전된다. 즉, 사용자의 전자지갑 및 수취자의 전자지갑의 블록체인에 트랜잭션을 기록한다.
블록체인 노드(115)는 블록체인을 가지는 전자지갑이 탑재될 수 있다. 블록체인 노드(115)는 트랜잭션 생성부(111)로부터 트랜잭션이 수신되면, 트랜잭션을 검증한 후, 트랜잭션에 따른 블록을 생성한다. 그리고 트랜잭션을 블록체인 네트워크에 브로드캐스트함으로써, 통행료 결제를 완료한다. 즉, 사용자의 전자지갑 및 수취자의 전자지갑의 블록체인에 트랜잭션을 기록한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통행료 결제 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 차량 인식부(101)는 차량 영상으로부터 추출한 차량 번호, 차량 영상을 생성한 카메라 ID를 포함하는 차량 데이터를 통행료 계산부(103)로 전송한다(S101).
통행료 계산부(103)는 수신(S101)한 차량 데이터를 기초로, 통행료를 계산한다(S103). 그리고 계산(S103)한 통행료를 거래 중개부(107)로 전송한다(S105). 이때, 통행료에는 차량 번호가 포함되어 있다.
거래 중개부(107)는 S105 단계에서 수신한 차량 번호에 매핑된 사용자의 전자지갑 주소와 도로공사의 전자지갑 주소를 전자지갑 주소 저장부(105)로부터 획득한다(S107). 거래 중개부(107)는 S107 단계에서 획득한 사용자의 전자지갑 주소와 도로공사의 전자지갑 주소를 포함하는 통행료 결제 요청을 트랜잭션 생성부(111)로 전송한다(S109).
트랜잭션 생성부(111)는 도 2와 같이 통행료 결제를 위한 트랜잭션을 생성한다(S111). 트랜잭션 생성부(111)는 거래 중개부(107)에게 S111 단계에서 생성한 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청한다(S113).
거래 중개부(107)는 차량 번호에 매핑된 사용자 단말(200)에게 통행료 결제를 위한 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청한다(S115).
사용자 단말(200)은 저장된 비밀키로 트랜잭션에 대한 전자 서명을 한 후(S117), 거래 중개부(107)에게 전자 서명을 전송한다(S119).
거래 중개부(107)는 트랜잭션 생성부(111)에게 수신(S119)한 전자 서명을 전송한다(S121).
트랜잭션 생성부(111)는 S111 단계에서 생성한 트랜잭션에 전자 서명을 수록한다(S123). 그리고 전자 서명이 수록된 트랜잭션을 블록체인 시스템(113)에게 전송하여 트랜잭션의 처리를 요청한다(S125).
그러면, 블록체인 시스템(113)은 요청(S125)된 트랜잭션을 검증한 후, 검증에 성공하면, 트랜잭션을 블록에 기록한 후, 블록체인 네트워크로 전파하여 통행료 결제를 완료한다(S127).
또한, 전술한 실시예에서는 통행료 결제를 블록체인 기반의 전자화폐로 처리하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 통행료 결제를 위한 트랜잭션은 블록체인으로 저장하나, 결제는 기 정의된 계좌이체를 통해 이루어질 수 있다. 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 시스템의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통행료 결제 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 통행료 결제 시스템(100)은 차량 인식부(101), 통행료 계산부(103), 거래 중개부(107), 사용자 데이터베이스(109), 트랜잭션 생성부(111), 블록체인 시스템(113) 및 계좌이체 서버(117)를 포함한다.
여기서, 도 1의 구성과 대부분 유사하나 결제 방식이 상이하며, 도 6을 참고로 설명하면, 다음과 같다.
도 6을 참고하면, 차량 인식부(101)는 차량 영상으로부터 추출한 차량 번호, 차량 영상을 생성한 카메라 ID를 포함하는 차량 데이터를 통행료 계산부(103)로 전송한다(S201).
통행료 계산부(103)는 수신(S201)한 차량 데이터를 기초로, 통행료를 계산한다(S203). 그리고 계산(S203)한 통행료를 거래 중개부(107)로 전송한다(S205). 이때, 통행료에는 차량 번호가 포함되어 있다.
거래 중개부(107)는 S105 단계에서 수신한 차량 번호에 매핑된 사용자의 계좌번호를 사용자 데이터베이스(109)로부터 획득한다(S207). 여기서, 사용자 데이터베이스(109)는 차량 번호 별로 매핑된 계좌 정보, 그리고 통행료 입금주의 계좌정보를 저장한다. 통행료 입금주는 도로공사일 수 있다.
거래 중개부(107)는 S207 단계에서 획득한 사용자의 계좌번호 및 통행료를 포함하는 통행료 결제 요청을 계좌이체 서버(117)로 전송한다(S209).
계좌이체 서버(117)는 사용자의 계좌에서 통행료를 출금하여 도로공사의 계좌로 입금하는 계좌이체를 처리한다(S211). 그리고 계좌이체 처리 결과를 거래 중개부(107)로 리턴한다(S213).
거래 중개부(107)는 통행료 결제 내역을 트랜잭션 생성부(111)에게 전송한다(S215). 그러면, 트랜잭션 생성부(111)는 통행료 결제 내역을 포함하는 트랜잭션을 생성한다(S217). 다음, 트랜잭션 생성부(111)는 거래 중개부(107)에게 S217 단계에서 생성한 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청한다(S219).
거래 중개부(107)는 차량 번호에 매핑된 사용자 단말(200)에게 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청한다(S221). 여기서, 사용자 데이터베이스(109)는 차량 번호 별로 매핑된 사용자 단말 정보를 저장한다. 사용자 단말 정보는 전화번호일 수 있다.
사용자 단말(200)은 저장된 비밀키로 트랜잭션에 대한 전자 서명을 한 후(S223), 거래 중개부(107)에게 전자 서명을 전송한다(S225).
거래 중개부(107)는 트랜잭션 생성부(111)에게 수신(S225)한 전자 서명을 전송한다(S227).
트랜잭션 생성부(111)는 S217 단계에서 생성한 트랜잭션에 전자 서명을 수록한다(S229). 그리고 전자 서명이 수록된 트랜잭션을 블록체인 시스템(113)에게 전송하여 트랜잭션의 처리를 요청한다(S231).
그러면, 블록체인 시스템(113)은 요청(S231)된 트랜잭션을 검증한 후, 검증에 성공하면, 트랜잭션을 블록에 기록한 후, 블록체인 네트워크로 전파하여 통행료 결제 내역을 저장한다(S233).
한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통행료 결제 시스템의 하드웨어 구성을 나타낸 블록도로서, 도 1 ~ 도 6에서 설명한 통행료 결제 시스템 전체의 구성이거나 또는 차량 인식부(101), 통행료 계산부(103), 전자지갑 주소 저장부(105), 거래 중개부(107), 트랜잭션 생성부(111) 및 블록체인 시스템(113) 각각의 하드웨어 구성일 수 있다. 이 경우, 각 구성은 물리적으로 독립된 서버로 구현될 수 있다.
도 7을 참조하면, 통행료 결제 시스템(500)은 통신 장치(501), 메모리(503), 저장 장치(505) 및 적어도 하나의 프로세서(507)를 포함한다.
통신 장치(501)는 적어도 하나의 프로세서(507)와 연결되어, 네트워크(미도시)를 통해 데이터를 송신 및/또는 수신한다. 메모리(503)는 적어도 하나의 프로세서(507)와 연결되어, 도 1 내지 도 4에서 설명한 실시예들에 따른 구성 및/또는 방법을 실행하게 하는 명령어(instructions)들을 포함하는 프로그램을 저장한다. 프로그램은 메모리(503) 및 적어도 하나의 프로세서(507) 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 구현한다.
저장 장치(505)는 통행료 결제 시스템(500)의 운용에 필요한 정보 등을 포함한다. 프로세서(507)는 메모리(503), 저장 장치(505) 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다.
전술한, 본 명세서에서는 도로 이용에 따른 통행료를 일실시예로 설명하였으나, 본 발명은 이러한 경우에 한정되지 않고, 다양한 경우에 적용될 수 있다. 예를들어, 주차장 입구 및 출구에 카메라를 설치하여 주차 요금을 부과하는 경우, 공원의 입구에 카메라를 설치하여 공원 입장료를 부과하는 경우 등 특정 위치에 설치되어 이 위치를 통과하는 차량에 요금을 징수하기 위한 모든 장치에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 통행료 결제 시스템에서 수행되는 통행료 결제 방법으로서,
    통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 단계,
    상기 차량 번호를 이용하여 사용자의 전자지갑을 식별하는 단계,
    상기 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하는 단계, 그리고
    상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑의 블록체인에 상기 트랜잭션을 기록하는 단계
    를 포함하는, 통행료 결제 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 생성하는 단계는,
    차량 번호 별로 전자지갑 주소가 매핑된 전자지갑 주소 저장부로부터, 상기 차량 번호에 매핑된 사용자의 전자지갑 주소와 상기 수취자의 전자지갑 주소를 추출하는 단계, 그리고
    상기 사용자의 전자지갑 주소, 상기 수취자의 전자지갑 주소 및 통행료를 포함하는 트랜잭션을 생성하는 단계
    를 포함하는, 통행료 결제 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 생성하는 단계와 상기 기록하는 단계 사이에,
    사용자 단말로 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청하는 단계,
    상기 전자지갑의 비밀키로 암호화된 전자 서명을 상기 사용자 단말로부터 수신하는 단계, 그리고
    상기 트랜잭션에 상기 전자 서명을 포함시키는 단계
    를 더 포함하는, 통행료 결제 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 전자 서명을 요청하는 단계 이전에,
    상기 차량 번호에 매핑된 사용자 단말의 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전자 서명을 요청하는 단계는,
    상기 획득한 사용자 단말의 정보를 이용하여, 전자 서명을 요청하는, 통행료 결제 방법.
  5. 통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 차량 인식부,
    상기 차량 번호를 이용하여 사용자의 전자지갑을 식별하는 거래 중개부,
    상기 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하는 트랜잭션 생성부, 그리고
    전자지갑을 보유하는 복수의 블록체인 노드로 구성되고, 상기 트랜잭션 생성부로부터 수신된 상기 트랜잭션을 상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑의 블록체인에 기록하는 블록체인 시스템
    을 포함하는, 통행료 결제 시스템.
  6. 제5항에서,
    차량 번호 별로 매핑된 사용자들의 전자지갑 주소 정보, 통행료 수취자의 전자지갑 주소 정보를 포함하는 전자지갑 주소 저장부를 더 포함하고,
    상기 거래 중개부는,
    상기 전자지갑 주소 저장부로부터 상기 트랜잭션 생성에 필요한 상기 차량 인식부가 인식한 차량 번호에 매핑된 전자지갑 주소와 상기 통행료 수취자의 전자지갑 주소를 추출하는, 통행료 결제 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 거래중개부는,
    상기 트랜잭션 생성부의 요청에 따라 사용자 단말로부터 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 수신하여 상기 트랜잭션 생성부로 전달하고,
    상기 트랜잭션 생성부는,
    상기 전자 서명, 상기 차량 번호에 매핑된 전자지갑 주소, 상기 통행료 수취자의 전자지갑 주소 및 통행료를 포함하는 트랜잭션을 생성하여 상기 블록체인 시스템에 전송하는, 통행료 결제 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 차량번호에 매핑된 전자지갑 주소는 공개키이고,
    상기 전자 서명은,
    상기 사용자 단말에 저장된, 상기 공개키와 쌍을 이루는 비밀키가 사용되는, 통행료 결제 시스템.
  9. 제5항에서,
    상기 차량 영상을 생성한 카메라 식별자를 기초로, 통행료 과금 지점 및 구간을 식별하고, 식별한 정보를 기초로 통행료를 산출하는 통행료 계산부
    를 더 포함하는, 통행료 결제 시스템.
  10. 제5항에서,
    상기 블록체인 시스템은,
    상기 트랜잭션 생성부의 요청에 따라 상기 트랜잭션에 포함된 전자지갑 주소의 유효성을 검증하고, 유효성 검증에 성공하면, 상기 트랜잭션을 블록체인 네트워크로 전파하는, 통행료 결제 시스템.
  11. 통신망에 연결되어, 데이터를 송수신하는 통신 장치,
    블록체인을 이용하여 통행료 결제를 수행하는 프로그램이 저장된 메모리, 그리고
    상기 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 프로그램은,
    통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하고, 상기 차량 번호를 이용하여 식별한 사용자의 전자지갑에서 기 저장된 통행료 수취자의 전자지갑으로 통행료를 이전한다는 트랜잭션을 생성하며, 상기 트랜잭션을 블록체인 시스템으로 전송하는 명령어들(Instructions)을 포함하고,
    상기 트랜잭션은,
    상기 사용자의 전자지갑 및 상기 수취자의 전자지갑 각각의 블록체인에 기록되는, 통행료 결제 시스템.
  12. 제11항에서,
    차량 번호 별로 전자지갑 주소가 매핑되고, 통행료 수취자의 전자지갑 주소를 저장하는 저장 장치를 더 포함하고,
    상기 프로그램은,
    상기 차량 번호에 매핑된 사용자의 전자지갑 주소와 상기 수취자의 전자지갑 주소를 상기 저장 장치로부터 추출하고, 추출한 전자지갑 주소들 및 통행료를 포함하는 트랜잭션을 생성하는 명령어들을 포함하는, 통행료 결제 시스템.
  13. 제11항에서,
    상기 프로그램은,
    사용자 단말로 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청하여 수신하고, 상기 트랜잭션에 상기 전자 서명을 포함시키는 명령어들을 포함하는, 통행료 결제 시스템.
  14. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 통행료 결제 시스템에서 수행되는 통행료 결제 방법으로서,
    통행료 과금 지점에 설치된 적어도 하나의 카메라를 통하여 촬영된 차량 영상으로부터 차량 번호를 추출하는 단계,
    차량 번호 별로 계좌번호가 매핑된 사용자 데이터베이스로부터 상기 추출한차량 번호에 매핑된 사용자의 계좌번호를 획득하는 단계,
    상기 획득한 사용자의 계좌번호를 기초로, 통행료 결제를 처리하는 단계, 그리고
    상기 통행료 결제 처리 내역을 포함하는 트랜잭션을 생성하여, 블록체인에 저장하는 단계
    를 포함하는, 통행료 결제 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 저장하는 단계는,
    상기 통행료 결제 처리 내역을 포함하는 트랜잭션을 생성하는 단계,
    상기 사용자의 비밀키로 암호화된 전자 서명을 상기 트랜잭션에 포함시키는 단계, 그리고
    상기 트랜잭션을 상기 블록체인에 저장하는 단계
    를 포함하는, 통행료 결제 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 트랜잭션에 포함시키는 단계는,
    상기 차량 번호 별로 사용자 단말 정보가 매핑된 사용자 데이터베이스로부터 상기 추출한 차량 번호에 매핑된 사용자 단말의 정보를 획득하는 단계,
    획득한 사용자 단말의 정보를 기초로 식별한 사용자 단말에게 상기 트랜잭션에 대한 전자 서명을 요청하는 단계,
    상기 사용자 단말이 비밀키로 암호화한 전자 서명을 상기 사용자 단말로부터 수신하는 단계, 그리고
    상기 트랜잭션에 상기 전자 서명을 포함시키는 단계
    를 포함하는, 통행료 결제 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022261465A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 Lochrane Taylor William Paul Methods and systems for facilitating collection of road user charges using a digital currency based on a distributed ledger technology

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