KR20210019368A - 사용자인증 전력공급시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 외부전원을 플러그를 통해 부하에 전기를 공급하고, 주변의 단말기와 통신을 수행하기 위한 무선통신부을 포함하는 급전장치, 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하여, 상기 급전장치의 통전을 제어하는 인증서버, 및 상기 인증서버와 연동하여 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하거나, 상기 급전장치와 연동하여 상기 인증서버로부터 통전승인신호 수신시 상기 급전장치에 통전신호를 전달하는 상기 단말기를 포함하고, 상기 급전장치는, 상기 단말기 또는 상기 인증서버와 동기화된 난수테이블을 이용하여 난수의 일치여부로 상기 단말기와 상호 식별하고, 상호 식별된 경우 상기 단말기와의 통신을 인가하되, 상기 단말기가 상기 급전장치와의 통신이 인가된 경우에만, 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템을 제공한다.

Description

사용자인증 전력공급시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING USER AUTHENTICATION}
본 발명은 사용자인증 전력공급시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 전기 사용을 위한 요금을 미리 지불 결제하고, 그에 상응하는 전력량만큼 전력을 공급하는 급전장치를 포함한 사용자인증 전력공급시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 휴대형 컴퓨터나 전화기 등과 같은 이동단말기의 보급이나, 전기자동차의 보급 등으로 이동식 전력수요장치가 급증하고 있다.
이러한 이동식 전력수요장치는 소유자의 거주지 이외의 곳에서 전력 공급받는 것을 요구하거나, 이와 반대로 한 곳의 전력공급처에 소유자가 다른 전력수요장치가 연결되는 것을 요구한다. 예를 들어, 전기자동차의 소유자는 정기적으로 자신이 전기요금을 납부하는 전력공급처가 아닌 공동주택주차장이나 마트주차장 등에서 충전하고자 하는 상황이 발생할 수 있다.
이러한 요구에 대응하는 기술들이 개발되고 있으며, 그 중 한 방안으로서 콘센트 따위와 같은 급전장치가 사용자인증 등이 이루어진 경우에만 전력수요장치에 전력을 공급하도록 하는 장치나 시스템이 개발되고 있다.
이와 같은 전력공급시스템에 대해서는 한국특허공개번호 제2017-0107088호, 일본특허공개번호 제2006-262570호 등에서 개시하고 있으나, 본 발명은 새로운 방식의 전력공급시스템 등을 제공하고자 한다.
KR 10-2017-0107088 A1 JP 2006-262570 A1
본 발명은 급전장치와 단말기 간에 동기화된 난수테이블을 이용하여 상호 식별된 경우에만 통신을 인가하고, 이를 전제로 사용자인증 및 과금에 대한 선결제가 이루어지기 때문에 보안성을 강화할 수 있는 사용자인증 전력공급시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 급전장치의 커버개폐제어와 통전제어를 상호 연관시킴으로써 우수한 도전방지효과를 가진 사용자인증 전력공급시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 급전장치의 누적전력측정시 서로 다른 계측범위를 가진 복수의 전류센서를 이용하여 측정 정확도가 향상된 사용자인증 전력공급시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 외부전원을 플러그를 통해 부하에 전기를 공급하고, 주변의 단말기와 통신을 수행하기 위한 무선통신부을 포함하는 급전장치, 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하여, 상기 급전장치의 통전을 제어하는 인증서버, 및 상기 인증서버와 연동하여 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하거나, 상기 급전장치와 연동하여 상기 인증서버로부터 통전승인신호 수신시 상기 급전장치에 통전신호를 전달하는 상기 단말기를 포함하고, 상기 급전장치는, 상기 단말기 또는 상기 인증서버와 동기화된 난수테이블을 이용하여 난수의 일치여부로 상기 단말기와 상호 식별하고, 상호 식별된 경우 상기 단말기와의 통신을 인가하되, 상기 단말기가 상기 급전장치와의 통신이 인가된 경우에만, 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템을 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 단말기는, 상기 급전장치에 최초 난수 요청시 상기 급전장치로부터 발행된 난수 이외에 난수테이블의 버전정보를 수신하고, 기 저장된 난수테이블의 버전정보와 상기 수신된 버전정보가 서로 불일치시, 상기 인증서버와 동기화된 난수테이블을 상기 급전장치에 업데이트할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 단말기는, 상기 급전장치와의 통신이 인가된 이후, 상기 급전장치가 미통전시에만 상기 급전장치에 단자를 덮는 커버에 대한 개방신호를 전송하고, 상기 급전장치가 통전시에는 상기 인증서버로부터 상기 커버에 대한 개방승인신호를 수신하는 경우에만 상기 급전장치에 상기 커버에 대한 개방신호를 전송하는 것을 특징으로 하되, 상기 급전장치는, 상기 커버가 폐쇄된 경우에만 상기 통전신호에 따라 상기 플러그를 통해 전기를 공급할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 커버는, 상기 급전장치의 본체와 마주하는 면에 돌출 형성된 잠금고리를 포함하고, 상기 급전장치의 본체는, 상기 잠금고리와 상응하는 위치에 상기 잠금고리가 삽입 가능하도록 형성된 고리삽입공을 포함하되, 상기 급전장치는, 상기 고리삽입공의 후면에 위치하여 솔레노이드에 의한 자기장으로 막대기가 상기 잠금고리에 인입되거나 인출되도록 구성된 커버잠금장치를 더 포함하여, 상기 폐쇄된 커버의 개방을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 인증서버는, 인증된 사용자에 선결제된 전기요금에 상응하는 전력량 이하의 전력량만큼 통전하도록 통전을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 급전장치는, 상기 외부전원과 상기 부하 사이에 개재되어 전류를 측정하는 제1 및 제2 전류센서 - 상기 제1 전류센서는 제2 전류센서보다 전류측정가능범위가 큼 - 와, 상기 제1 및 제2 전류센서 각각에 직렬로 연결되어 전류의 흐름을 개폐하는 제1 및 제2 스위치와, 상기 제1 및 제2 스위치의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 먼저 닫고, 상기 제1 전류센서에 의해 측정된 전류값이 기 설정된 기준값 미만이면 상기 제1 스위치를 열고 상기 제2 스위치를 닫아서, 상기 제1 및 제2 전류센서에 의해 측정된 전류량을 누적계산할 수 있다.
또한, 본 발명은, 외부전원을 플러그를 통해 부하에 전기를 공급하는 급전장치는, 무선통신부를 이용하여 주변의 단말기와 통신을 수행하는 제1 단계, 상기 급전장치는, 상기 단말기 또는 인증서버와 동기화된 난수테이블을 이용하여 난수의 일치여부로 상기 단말기와 상호 식별하고, 상호 식별된 경우 상기 단말기와의 통신을 인가하는 제2 단계, 상기 단말기가 상기 급전장치와 통신이 인가된 경우에만, 상기 단말기는, 인증서버와 연동하여 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하는 제3 단계, 및 상기 인증서버는, 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하여, 상기 급전장치를 통한 통전을 제어하는 제4 단계를 포함하되, 상기 제4 단계는, 상기 단말기가 상기 급전장치와 연동하여 상기 인증서버로부터 통전승인신호 수신시 상기 급전장치에 통전신호를 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 사용자인증 전력공급방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 단말기는 인증서버와 동기화된 난수테이블을 이용하여 급전장치와 상호 식별하고 상호 식별된 경우에만 통신을 인가하고, 이를 전제로 사용자인증 및 과금에 대한 선결제가 이루어지기 때문에 보안성을 강화할 수 있다.
또한, 급전장치의 커버개폐제어와 통전제어가 상호 연관되어 있어, 도전방지효과가 우수한 효과가 있다.
또한, 급전장치의 누적전력측정시 서로 다른 계측범위를 가진 복수의 전류센서를 이용하므로 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인증 전력공급시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치의 외관을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류센서와 스위치의 연결도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치와 단말기 간의 통신인가 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급시스템이 부하에 전력을 공급하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급시스템이 부하에 전력공급을 종료하는 과정을 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
사용자인증 전력공급시스템
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인증 전력공급시스템의 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급시스템(100)은, 외부전원(10)을 플러그를 통해 부하(20)에 전기를 공급하고, 주변의 단말기(120)와 통신을 수행하기 위한 무선통신부(212)를 포함하는 급전장치(110)와, 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하여, 급전장치(110)를 통한 통전을 제어하는 인증서버(130)와, 인증서버(130)와 연동하여 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하거나, 급전장치(110)와 연동하여 인증서버(130)로부터 통전승인신호 수신시 급전장치(110)에 통전신호를 전달하는 단말기(120)를 포함하여, 급전장치(110)가 사용자인증 등이 이루어진 경우에만 전력수요장치(미도시)에 전력을 공급하도록 할 수 있다.
다만, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 전력공급시스템이 구현될 수도 있다.
이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
급전장치(110)는 상용의 외부전원(10)을 부하(20)에 플러그를 통해 전기를 공급하는 장치로서, 단자에 플러그가 삽입되면 폐회로를 형성하여 전기를 부하(20)에 공급하게 된다.
급전장치(110)는 플러그를 끼워 전기를 통하게 하는 콘센트일 수 있으며, 플러그를 삽입할 수 있는 적어도 하나의 전기단자를 가질 수 있으며, 복수 개의 전기단자가 구비된 경우 복수 개의 전기단자들은 전기적으로 병렬로 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치의 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치(110)는 주변의 단말기(120)와 통신을 수행하기 위한 무선통신부(212)를 포함할 수 있고, 급전장치(110)는 무선통신부(212)를 이용하여 주변의 단말기(120)와 데이터를 송수신할 수 있다.
무선통신부(212)는 급전장치(110)에 내장되어 있을 수 있으며, 무선통신방식은 특별히 한정하지 않고 일 예로 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등일 수 있으나, 바람직하게는 블루투스 방식으로 무선통신부(212)는 단말기(120)와 통신할 수 있다.
급전장치(110)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
단말기(120)는 급전장치(110)를 통해 전기를 사용하고자 하는 사용자가 사용하는 단말기이며, 사용자는 단말기(120)를 이용하여 전기수요장치에 전기를 공급할 수 있다.
여기서, 단말기(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인증 전력공급시스템에 최적화된 새로운 형태의 단말기이거나, 요 근래 많이 사용되고 있는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook) 등과 같은 이동 단말기, 또는 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기일 수 있고, 이러한 단말기 따위에 용도에 맞게 각각 사용자인증 전력공급소프트웨어가 설치되어 동작할 수 있다.
단말기(120)는 인증서버(130)와 통신 가능하도록 연결되어 상호 연동함으로써 사용자인증 및 과금결제를 수행할 수 있고, 사용자인증 및 과금결제가 성공한 경우 인증서버(130)로부터 통전승인신호를 수신하여 급전장치(110)에 통전신호를 전달함으로써, 급전장치(110)가 단자에 연결된 전기수요장치에 전기를 공급할 수 있다.
즉, 인증서버(130)는 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하여, 급전장치(110)의 통전을 제어하되, 본 발명의 일 실시예에 따른 인증서버(130)는 단말기(120)를 통해 급전장치(110)의 통전을 제어할 수 있다.
원격의 인증서버(130)가 급전장치(110)를 제어하기 위해서는 단말기(120)와 사용자인증이 승인되어야 하고, 또 그 사전에 단말기(120)는 급전장치(110)와 통신인가(또는 통신승인)절차가 선행되어야 하므로, 원격에서 인증서버(130)가 임의로 통전을 제어할 수 없는 효과가 있다. 결국, 단말기(120)는 급전장치(110)와의 통신이 인가된 경우에만, 인증서버(130)와 사용자인증 및 과금결제를 수행할 수 있다.
여기서 통신인가절차는 급전장치(110)가 단말기(120)와 상호 식별하는 과정을 거침으로써 이루어질 수 있고, 구체적으로 급전장치(110)는 단말기(120) 또는 인증서버(130)와 동기화된 난수테이블을 근거로 난수의 일치 여부를 확인함으로써 이루어질 수 있다. 즉, 난수테이블을 이용하여 급전장치(110)와 단말기(120) 간에 상호 식별하는 과정을 거치기 때문에, 인가되지 않은 단말기(120)에 의해 급전장치(110)의 통전 제어가 이루어지지 않도록 할 수 있다.
급전장치(110)가 단말기(120)에 대한 통신인가 과정을 자세히 살펴보면, 도 5에 도시한 바와 같이, 단말기(120)는 먼저 급전장치(110)에 난수를 요청하고, 급전장치(110)는 기 저장된 제1 난수테이블을 이용하여 제1 난수를 발행할 수 있다.
다음으로, 단말기(120)는 급전장치(110)가 발행한 제1 난수를 이용하여 기 저장된 제2 난수테이블에 적용하고, 급전장치(110)에 의해 발행된 제1 난수에 대응하는 제2 난수를 산출하여 급전장치(110)에 전달할 수 있다.
이후, 급전장치(110)는 상기 기 저장된 제1 난수테이블에 단말기(120)로부터 전달된 제2 난수가 상기 제1 난수를 상기 제1 난수테이블에 적용하여 산출된 값과 일치하는지 판단(S40)하여, 일치하는 경우에만 급전장치(110)는 단말기(120)에 대한 통신을 인가할 수 있다.
결국, 급전장치(110)는 단말기(120)와 각자 저장하고 있는 제1 및 제2 난수테이블 간의 일치여부를 확인하여 일치하는 경우에만 통신을 인가하게 된다.
바람직하게 급전장치(110)와 단말기(120) 각각 저장하고 있는 난수테이블은 임의로 또는 주기적으로 갱신되어, 급전장치(110)가 비인가 단말기(120)와 통신이 성립되지 않도록 하는 것이 좋다.
이에 따라, 먼저 인증서버(130)는 임의로 또는 주기적으로 갱신된 난수테이블을 저장(S10)하고, 이렇게 갱신된 난수테이블은 단말기(120)와 동기화를 통해 단말기(120)에 저장될 수 있다.
이후, 단말기(120)는 급전장치(110)가 기 저장하고 있는 제1 난수테이블의 버전을 확인(S20)할 수 있다. 구체적으로, 단말기(120)가 급전장치(110)에 최초 난수 요청시, 급전장치(110)는 제1 난수테이블을 이용하여 제1 난수를 발행하고, 제1 난수와 제1 난수테이블의 버전정보를 함께 단말기(120)에 전송할 수 있다. 여기서 난수테이블의 버전정보는 난수테이블 내 미리 정해진 위치에 포함될 수 있고, 단말기(120)가 수신한 두 개의 정보 모두가 난수이거나 버전정보인 경우 급전장치(110)는 해당 단말기(120)에 대한 통신을 비인가할 수 있다.
단말기(120)는 급전장치(110)로부터 수신한 두 개의 정보 중 버전정보를 추출하여 기 저장하고 있는 제2 난수테이블의 버전과 비교하고, 불일치한 경우 단말기(120)는 급전장치(110)에 상기 제2 난수테이블을 전송하여 급전장치(110)의 제1 난수테이블을 갱신할 수 있다.
이렇게 급전장치(110)와 단말기(120) 간에 통신이 인가된 이후, 단말기(120)는 급전장치(110)에 전기단자(113)를 덮는 커버(111)에 대한 개방신호를 전송하여 커버(111)를 개방시킬 수 있다.
다만, 단말기(120)가 급전장치(110)의 통전을 직간접적으로 관제하고 있어, 단말기(120)는 급전장치(110)가 현재 미통전시에만 급전장치(110)에 커버(111)의 개방신호를 전송하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 급전장치(110)가 현재 전기를 공급하고 있는 중에 커버(111)가 개방되어 플러그가 의도치 않게 분리되면, 실제 사용한 전기량을 인증서버(130)가 정확하게 산정할 수 없게 되는 문제가 있기 때문이다. 일 예로, 플러그가 분리되어 실제 전기를 사용하고 있지 않음에도 인증서버(130)는 전기를 사용하고 있는 것으로 오인할 수 있는 시간 간격이 발생할 수 있는 여지가 있다.
따라서, 단말기(120)는 급전장치(110)가 미통전시에만 커버(111)의 개방신호를 전송하는 것이 바람직하며, 급전장치(110)가 통전시에는 인증서버(130)로부터 커버(111)의 개방승인신호를 수신하는 경우에만 급전장치(110)에 커버(111)의 개방신호를 전송하는 것이 바람직하다.
이 역시도 인증서버(130)가 전기 사용량을 산정하고 그 이후에 단말기(120)를 거쳐 급전장치(110)에 전기 공급을 차단하기 때문에 통신 지연에 따른 시간차가 발생할 수 있어, 바람직하게 인증서버(130)는 전기 실사용량 산정시 통신 지연 등으로 전기가 차단되지 않은 시간만큼 추가하여 전기 실사용량을 산정하는 것이 좋으며, 단 추가시간만큼 전기요금이 추가로 부과되었기 때문에 이중 적어도 일부는 급전장치(110)의 운영자에게 환급하여 급전장치(110)의 대기전력소모 등과 같은 운영수익으로 본 발명에 따른 전력공급시스템의 활성화에 기여하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 급전장치(110)는 단말기(120)를 거쳐 수신한 통전신호에 따라 플러그를 통해 전기를 공급할 수 있으나, 커버(111)가 폐쇄된 경우에만 전기를 공급하는 것이 바람직하다.
단말기(120)가 급전장치(110)에 커버(111)의 개방신호를 전송한 이후에, 커버(111)가 개방된 상태에서 급전장치(110)가 전기를 공급한다면, 위와 같은 문제 즉, 실제 사용한 전기량을 인증서버(130)가 정확하게 산정할 수 없게 되는 문제가 발생하기 때문에, 급전장치(110)는 커버(111)가 폐쇄된 경우에만 전기를 공급하는 것이 바람직하다.
따라서, 급전장치(110)는 커버(111)의 개방 여부를 감지하거나 개폐를 제어할 수 있어야 하며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인증 전력공급시스템(100)이 부하에 전력을 공급하고 이를 종료하는 동작과정을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급시스템이 부하에 전력을 공급하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급시스템이 부하에 전력공급을 종료하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 단말기(120)가 급전장치(110)에 커버(111)에 대한 개방신호를 전송하여 급전장치(110)가 커버(111)를 개방하게 한 이후에, 단말기(120)는 인증서버(130)에 사용자정보 및 충전량(또는 충전시간)을 전송(S120)할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 용어 중 충전량 또는 충전시간은 사용자에 의해 먼저 결제된 금액에 상응하는 전력량 또는 전기사용시간을 가리킬 수 있다.
인증서버(130)는 단말기(120)로부터 수신한 정보를 이용하여 사용자정보를 확인하여 사용자인증과정을 거칠 수 있다(S130). 사용자정보를 이용하여 사용자를 식별 및 인증하는 과정은 기 공지된 기술 등에 따라 이루어질 수 있는 것으로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.
사용자인증을 거친 이후, 인증서버(130)는 해당 사용자에 대하여 충전량(또는 충전시간)만큼에 상응하는 전기요금을 산정하여 단말기(120)에 전송(S140)할 수 있고, 사용자는 단말기(120)를 이용하여 상기 전기요금에 대한 결제를 수행하여 승인 요청(S150)을 할 수 있다. 전기요금에 대한 결제를 수행하는 과정은 기 공지된 기술 등에 따라 은행사나 카드사 등에 의해 운영되는 결제서버(미도시)와 결제데이터를 송수신함으로써 이루어질 수 있는 것으로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.
이후, 인증서버(130)는 사용자 결제정보를 확인(S160)하여 해당 사용자에 대해 요청한 충전량(또는 충전시간)만큼 전기를 사용할 수 있도록 단말기(120)에 승인할 수 있다. 인증서버(130)로부터 통전승인신호를 수신한 단말기(120)는 급전장치(110)에 통전시작요청(S170)을 할 수 있고, 통전신호를 전달받은 급전장치(110)는 전기단자(113)를 통해 전기를 부하(20)에 공급하고 부하(20)에 정상적으로 전기가 공급되고 있음을 확인하여 단말기(120)에 정상시작신호를 전송(S180)할 수 있다.
급전장치(110)가 통전신호에 따라 부하(20)에 전기를 공급할 때, 또는 전기를 공급하고 있는 도중에는 커버잠금장치(216)를 이용하여 커버(111)가 개방되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 단말기(120) 또는 인증서버(130)는 급전장치(110)에 직간접적으로 잠금신호를 전달하여, 급전장치(110)가 통전 전에 상기 잠금신호에 따라 커버(111)를 폐쇄토록 하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인증서버(130) 또는 단말기(120)는 인증된 사용자에 선결제된 전기요금에 상응하는 전력량 또는 전력사용시간만큼 충전하여 충전량 또는 충전시간만큼 급전장치(110)가 전기를 공급하도록 통전을 제어할 수 있으며, 인증된 사용자에 선결제된 전기요금에 상응하는 전력량 이하의 전력량만큼 통전토록 제어할 수 있다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 단말기(120)는 급전장치(110)와 통신을 수행하여, 단말기(120)는 급전장치(110)에 실사용충전량(또는 실사용충전시간)을 요청(S210)할 수 있고, 급전장치(110)는 요청에 따라 실사용충전량(또는 실사용충전시간)을 측정 및 산정하여 단말기(120)에 전송(S220)할 수 있다.
급전장치(110)가 실제 사용하고 있는 충전시간(또는 전기공급시간)은 타이머를 이용하여 전기가 공급되는 시간을 측정하면 족하나, 급전장치(110)가 실제 사용하고 있는 충전량(또는 전력량)을 측정하는 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
단말기(120)가 실사용충전량(또는 실사용충전시간)을 확인하는 과정은 사용자의 입력에 따라 이루어지거나 실시간으로 이루어질 수 있고, 이에 대해서는 특별히 한정하지 않는다.
사용자가 전기사용종료시, 단말기(120)는 먼저 인증서버(130)에 사용자정보를 전송(S230)하여 인증서버(130)가 사용자인증과정을 수행토록 할 수 있다(S240). 이때, 단말기(120)는 사용자정보 이외에 급전장치(110)로부터 수신한 실사용충전량(또는 충전시간)을 인증서버(130)에 전송(S230)할 수 있다.
이때, 인증서버(130)는 기 충전량(또는 충전시간)에서 실사용충전량(또는 실사용충전시간)만큼 차감하여 차후 전기 사용할 때 남은 충전량(또는 충전시간)을 사용할 수 있으나, 사용자 선택에 따라 그 차액만큼 또는 그 차액 중 일부만큼 환급해줄 수 있고, 차액지급을 위해 인증서버(130)는 단말기(120)에 상기 남은 충전량(또는 충전시간)에 상응하는 차액을 단말기(120)에 전송(S250)할 수 있고, 사용자는 단말기(120)를 이용하여 상기 차액만큼 마이너스 결제를 수행하여 승인 요청(S250)을 할 수 있다.
인증서버(130)가 기 충전량(또는 충전시간)에서 실사용충전량(또는 실사용충전시간)만큼 차감하여 예치하거나 환급하는 사용요금을 정산하는 과정(S270)을 수행한 이후에, 인증서버(130)는 단말기(120)에 커버(111) 잠금장치해제를 승인할 수 있다.
단말기(120)가 인증서버(130)로부터 커버(111) 잠금장치해제승인신호 즉, 커버(111)에 대한 개방신호를 수신하면, 급전장치(110)에 커버(111) 개방신호 및 통전차단신호를 전송하여 급전장치(110)가 전기 공급을 차단하고 커버(111)를 개방하도록 할 수 있다.
급전장치
도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치(110)는 주변의 단말기(120)와 통신을 수행하기 위한 무선통신부(212) 이외에, 적어도 하나의 난수테이블과 단말기(120)와 상호 연동하여 전력공급을 제어하거나 누적전류를 측정하는 프로그램 등을 저장하기 위한 저장부(213)와, 적어도 하나의 전기단자(113)를 통해 부하(20)에 공급되는 전류를 감지하기 위한 전류센서(214)와, 통전제어신호에 따라 적어도 하나의 전기단자(113)를 통해 부하(20)에의 통전을 제어하기 위한 스위치(215)와, 커버(111)가 개방되지 않도록 커버를 잠그기 위한 커버잠금장치(216)와, 커버(111)의 개폐 여부를 자석을 이용하여 감지하는 커버잠금감지센서(217)와, 저장부(213)에 저장된 데이터 또는 프로그램을 이용하여 급전장치(110) 내 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 제어부(211)를 포함할 수 있다.
커버(111)는 전기단자(113)로의 물리적인 외부 접근을 차단하거나 외부 접근에 대해 개방하기 위한 것으로, 커버(111) 폐쇄시 전기단자(113)를 덮어 전기단자(113)에 플러그를 삽입하거나 플러그를 인출할 수 없도록 형성될 수 있다.
커버(111)는 전기단자(113)가 배치된 급전장치(110)의 본체와 개폐 가능하나, 급전장치(110)는 폐쇄된 커버(111)가 개방될 수 없도록 커버잠금장치(216)를 구비할 수 있다.
커버(111)의 잠금을 위해 커버(111)는 급전장치(110)의 본체와 마주하는 면에 돌출 형성된 잠금고리(112)를 포함할 수 있고, 잠금고리(112) 위치와 상응하는 급전장치(110) 본체의 위치에는 상기 잠금고리(112)가 삽입 가능하도록 고리삽입공(114)이 형성될 수 있다. 이때 커버(111)가 잠겼을 때 커버(111)가 쉽게 개방되지 않도록 상기 잠금고리(112) 및 상기 고리삽입공(114) 각각은 커버(111)의 하단부 및 본체의 하단부에 위치하는 것이 바람직하다.
커버잠금장치는 고리삽입공(114)의 후면에 위치하여, 솔레노이드에 의한 자기장으로 막대기가 잠금고리(112)에 인입되거나 인출되도록 구성될 수 있으며, 이러한 잠금장치의 동작으로 커버(111)의 개폐를 제어할 수 있다. 따라서 급전장치(110)는 단말기(120)로부터 잠금신호 수신시 커버잠금장치를 작동하여 커버(111)를 잠글 수 있게 된다.
한편, 커버(111)의 개폐제어뿐만 아니라, 급전장치(110)가 커버(111)가 개방되었는지 폐쇄되었는지 감지하기 위해, 커버(111)는 자석(115)을 내포할 수 있고, 커버(111)가 폐쇄되었을 때 자석(115)과 대향하는 위치의 급전장치(110) 본체에는 커버잠금감지센서(116)를 포함할 수 있다. 커버잠금감지센서(116)는 자석의 근접 여부를 감지할 수 있는 수단으로, 제어부(211)는 커버잠금감지센서(116, 217)를 이용하여 커버(111)가 개폐되었는지 판단할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버잠금감지센서(116)는 자석의 근접 여부를 감지할 수 있는 자석감지센서일 수 있으나, 이 이외에 홀(hall)센서 등일 수 있고, 제어부(211)는 자석감지센서, 홀센서 또는 이들의 조합을 이용하여 커버(111)의 개폐를 감지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치(110)는 적어도 하나의 전기단자(113)를 통해 공급되는 전력량을 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류센서와 스위치의 연결도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 급전장치(110)는 외부전원(10)과 부하(20) 사이에 개재되어 전류를 측정하는 제1 및 제2 전류센서(2141, 2142)와, 상기 제1 및 제2 전류센서(2141, 2142) 각각에 직렬로 연결되어 전류의 흐름을 개폐하는 제1 및 제2 스위치(2151, 2152)를 포함할 수 있고, 제어부(211)는 상기 제1 및 제2 스위치(2151, 2152)의 개폐를 제어할 수 있다.
제어부(211)는, 제1 및 제2 전류센서(2141, 2142)에 의해 측정된 전류량을 누적계산하여 사용자의 실사용충전량을 측정할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치(110)는 전류량 측정을 정확히 하기 위해, 제2 전류센서(2142)보다 전류측정가능범위가 큰 제1 전류센서(2141)와 직렬로 연결된 제1 스위치(2151)를 먼저 닫아, 제1 전류센서(2141)를 근거로 측정된 전류량을 이용하여 누적계산하고, 측정되는 전류값이 기 설정된 기준값(일 예로 1A) 미만인 경우에는 오차가 커서, 제1 스위치(2151)를 열고 제2 스위치(2152)를 닫아서, 제2 전류센서(2142)에 의해 측정된 전류량을 이용하여 누적계산할 수 있다.
왜냐하면, 제1 전류센서(2141)의 전류측정가능범위가 크기 때문에, 측정되는 전류값이 기 설정된 값보다 작은 경우 오차가 커 정확한 누적전류량을 산출할 수 없기 때문이다. 따라서, 부하(20)를 보호하고 정확한 누적전류량을 산출하기 위해 제2 스위치(2152)보다는 먼저 제1 스위치(2151)를 닫고, 이후 제1 전류센서(2141)에 의해 측정된 전류량을 이용하여 측정 전류센서를 전환하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부(211)는 사용자의 실사용충전량을 측정하기 위해, 상기 제1 및 제2 전류센서(2141, 2142)에 의해 측정된 전류량에 전압을 승산할 수 있다. 여기서 전압은 통상 220V로 기 설정될 수 있으나, 바람직하게는, 실제 사용환경에 따라 전압은 가변하기 때문에, 외부전원(10)에서 공급되는 전압이나, 또는 부하(20)로 공급되는 전압을 측정하기 위해 전압센서(218)를 더 포함할 수 있다.
사용자인증 전력공급방법
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인증 전력공급방법은, 급전장치(110)가 무선통신부(212)를 이용하여 주변의 단말기(120)와 통신을 수행하는 제1 단계와, 급전장치(110)가 단말기(120) 또는 인증서버(130)와 동기화된 난수테이블을 이용하여 난수의 일치여부로 단말기(120)와 상호 식별하고, 상호 식별된 경우 단말기(120)와의 통신을 인가하는 제2 단계와, 단말기(120)가 급전장치(110)와 통신이 인가된 경우에만, 단말기(120)는 인증서버(130)와 연동하여 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하는 제3 단계와, 인증서버(130)는 사용자인증 및 과금결제를 수행하여, 급전장치(110)를 통한 통전을 제어하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
다만, 상기 제4 단계는 단말기(120)가 급전장치(110)와 연동하여 인증서버(130)로부터 통전승인신호 수신시 급전장치(110)에 통전신호를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
다만, 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 단계들은 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 단계들을 갖거나 그보다 적은 단계들을 갖는 전력공급방법이 구현될 수도 있다.
각 단계에 대한 설명은 전술한 것과 중복되므로, 이에 대한 설명은 생략하고 그에 갈음하기로 한다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자인증 전력공급방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 외부전원 20: 부하
100: 전력공급시스템 110, 210: 급전장치
111: 커버 112: 잠금고리
113: 전기단자 114: 고리삽입공
115: 자석 116: 커버잠금감지센서
120: 단말기 130: 인증서버
211: 제어부 212: 무선통신부
213: 저장부 214: 전류센서
2141: 제1 전류센서 2142: 제2 전류센서
215: 스위치 2151: 제1 스위치
2152: 제2 스위치 216: 커버잠금장치
217: 커버잠금감지센서 218: 전압센서

Claims (8)

  1. 외부전원을 플러그를 통해 부하에 전기를 공급하고, 주변의 단말기와 통신을 수행하기 위한 무선통신부을 포함하는 급전장치;
    사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하여, 상기 급전장치의 통전을 제어하는 인증서버; 및
    상기 인증서버와 연동하여 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하거나, 상기 급전장치와 연동하여 상기 인증서버로부터 통전승인신호 수신시 상기 급전장치에 통전신호를 전달하는 상기 단말기;
    를 포함하고,
    상기 급전장치는, 상기 단말기 또는 상기 인증서버와 동기화된 난수테이블을 이용하여 난수의 일치여부로 상기 단말기와 상호 식별하고, 상호 식별된 경우 상기 단말기와의 통신을 인가하되,
    상기 단말기가 상기 급전장치와의 통신이 인가된 경우에만, 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기는, 상기 급전장치에 최초 난수 요청시 상기 급전장치로부터 발행된 난수 이외에 난수테이블의 버전정보를 수신하고, 기 저장된 난수테이블의 버전정보와 상기 수신된 버전정보가 서로 불일치시, 상기 인증서버와 동기화된 난수테이블을 상기 급전장치에 업데이트하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기는,
    상기 급전장치와의 통신이 인가된 이후, 상기 급전장치가 미통전시에만 상기 급전장치에 단자를 덮는 커버에 대한 개방신호를 전송하고, 상기 급전장치가 통전시에는 상기 인증서버로부터 상기 커버에 대한 개방승인신호를 수신하는 경우에만 상기 급전장치에 상기 커버에 대한 개방신호를 전송하는 것을 특징으로 하되,
    상기 급전장치는, 상기 커버가 폐쇄된 경우에만 상기 통전신호에 따라 상기 플러그를 통해 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 급전장치의 본체와 마주하는 면에 돌출 형성된 잠금고리를 포함하고,
    상기 급전장치의 본체는, 상기 잠금고리와 상응하는 위치에 상기 잠금고리가 삽입 가능하도록 형성된 고리삽입공을 포함하되,
    상기 급전장치는, 상기 고리삽입공의 후면에 위치하여 솔레노이드에 의한 자기장으로 막대기가 상기 잠금고리에 인입되거나 인출되도록 구성된 커버잠금장치를 더 포함하여, 상기 폐쇄된 커버의 개방을 방지하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인증서버는, 인증된 사용자에 선결제된 전기요금에 상응하는 전력량 이하의 전력량만큼 통전하도록 통전을 제어하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전장치는, 상기 외부전원과 상기 부하 사이에 개재되어 전류를 측정하는 제1 및 제2 전류센서 - 상기 제1 전류센서는 제2 전류센서보다 전류측정가능범위가 큼 - 와, 상기 제1 및 제2 전류센서 각각에 직렬로 연결되어 전류의 흐름을 개폐하는 제1 및 제2 스위치와, 상기 제1 및 제2 스위치의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 먼저 닫고, 상기 제1 전류센서에 의해 측정된 전류값이 기 설정된 기준값 미만이면 상기 제1 스위치를 열고 상기 제2 스위치를 닫아서, 상기 제1 및 제2 전류센서에 의해 측정된 전류량을 누적계산하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급시스템.
  7. 외부전원을 플러그를 통해 부하에 전기를 공급하는 급전장치는, 무선통신부를 이용하여 주변의 단말기와 통신을 수행하는 제1 단계;
    상기 급전장치는, 상기 단말기 또는 인증서버와 동기화된 난수테이블을 이용하여 난수의 일치여부로 상기 단말기와 상호 식별하고, 상호 식별된 경우 상기 단말기와의 통신을 인가하는 제2 단계;
    상기 단말기가 상기 급전장치와 통신이 인가된 경우에만, 상기 단말기는, 인증서버와 연동하여 사용자인증 및 전기요금에 대한 과금결제를 수행하는 제3 단계; 및
    상기 인증서버는, 상기 사용자인증 및 상기 과금결제를 수행하여, 상기 급전장치를 통한 통전을 제어하는 제4 단계;
    를 포함하되,
    상기 제4 단계는, 상기 단말기가 상기 급전장치와 연동하여 상기 인증서버로부터 통전승인신호 수신시 상기 급전장치에 통전신호를 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자인증 전력공급방법.
  8. 제 7 항에 따른 상기 사용자인증 전력공급방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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