KR102491826B1 - Subway multi-gateway payment system having plural wireless communication modules - Google Patents

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최영곤
김동형
김지훈
이시원
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Abstract

The present invention relates to a subway multi-gateway fee payment system. More specifically, the present invention relates to a subway multi-gateway fee payment system which is able to have a plurality of wireless communication modules, form an access link by dynamically allocating wireless communication modules of a common payment AP when a terminal enters a payment preparation region, which is an entry line region of the multi-gateway gate, constantly maintain the relevant access link until the payment is completed and the terminal passes through, constantly track and manage the terminal even if a user changes the entry gateway, flexibly deal with even a sudden change of path by a user, avoid the occurrence of a problem such as a payment error for instance, and rapidly and precisely process the payment. According to the present invention, the subway multi-gateway fee payment system comprises: a user terminal; a locator; an operation server; a common payment AP; and a multi-gateway gate.

Description

복수의 무선통신모듈을 구비한 지하철 다중통로 요금결제 시스템 {Subway multi-gateway payment system having plural wireless communication modules}Subway multi-gateway payment system having plural wireless communication modules}

본 발명은 근거리 무선통신을 이용한 지하철 요금 비접촉식 결제시스템에 관한 것으로 특히, 다수 단말기와의 동시연결 안정성을 유지하며 다중통로 중 사용자 돌발 상황에서도 신속처리가 가능한 결제시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a contactless payment system for subway fares using short-range wireless communication, and more particularly, to a payment system that maintains the stability of simultaneous connection with multiple terminals and enables rapid processing even in a user sudden situation during multiple passages.

수도권 도시철도는 하루 800만 이상의 인구가 이용하는 기장 중요한 공공 이동수단이며 특히 출퇴근 시간대에는 그 혼잡도가 매우 높다. 따라서 도시철도의 요금결제 시스템 역시 많은 수의 사용자가 이용하는 공공시설로서 특히, 혼잡 시간대의 다양한 조건 및 환경에서도 동시다발적이고 빠르게 접근하는 사용자에 대하여 신속하고 정확하게 과금할 수 있는 시스템이 요구되는 것이다.The metropolitan area's urban railway is the most important means of public transportation used by more than 8 million people a day, and its congestion is particularly high during rush hours. Therefore, the urban railway fare payment system is also a public facility used by a large number of users. In particular, a system that can quickly and accurately charge users who access simultaneously and quickly even under various conditions and environments during rush hours is required.

전통적으로 교통요금은 NFC(Near Field Communication) 방식을 이용하여 사용자가 교통카드를 결제모듈에 터치(태그)함으로써 지불하고 있으며, 이러한 방식은 기술적인 특성으로 인하여 상호 인식거리가 매우 짧아 사용자가 카드를 꺼내들고 직접 터치해야 하는데 이는 사용자로 하여금 요금결제를 불편하게 할 뿐만 아니라 전체적인 흐름 즉 이동속도를 지연시키는 문제가 있다Traditionally, transportation fares are paid by using the NFC (Near Field Communication) method by a user touching (tag) a transportation card to a payment module. It is necessary to take it out and touch it directly, which not only makes the user uncomfortable to pay the bill, but also delays the overall flow, that is, the movement speed.

여기에 근래 Covid-19 상황이 맞물리면서, 최근에는 대중교통 요금 결제방식에 있어 교통카드를 태그하지 않고 사용자 단말기를 이용하여 비접촉 및 논스톱으로 결제하는 기술들이 활발하게 개발 및 제안되고 있다.In line with the recent Covid-19 situation, technologies for non-contact and non-stop payment using user terminals without tagging transportation cards have been actively developed and proposed in recent public transportation payment methods.

이러한 결제방식은, 일 예로, 각 게이트에 비접촉식 결제모듈을 개별 구비하고 게이트 전방부 사전 결제영역과 게이트 측 결제 확인영역으로 구성하여, 사용자 단말기가 사전 결제영역에 도달하면 해당의 특정 게이트 측에서 요금결제를 진행하고 계속하여 그 게이트를 통과할 때 확인하는 방식으로 구현된다. 이와 같은 선결제 또는 사전결제 방식은 결제의 편의성 및 사용자의 이동성 측면에서는 어느 정도 개선의 효과가 있을 것이다. This payment method is, for example, provided with a contactless payment module at each gate and composed of a pre-payment area at the front of the gate and a payment confirmation area at the gate. It is implemented in a way that proceeds with payment and continues to check when passing through the gate. Such a prepayment or prepayment method will have an effect of improving to some extent in terms of payment convenience and user mobility.

그러나 많은 수의 사용자가 동시적으로 빠르게 접근하는 경우 사용자 단말기와의 통신 연결이 안정적·지속적이지 못하고 단락이 발생하기 쉬우며, 이는 결과적으로 결제오류를 야기할 수 있다. 또한, 통상의 도시철도의 복수/다중 통로식 게이트에서는 각 사용자의 돌발 또는 기타 행동에 따라 결제에 관한 여러 문제를 야기할 소지도 있다.However, if a large number of users simultaneously and quickly access, the communication connection with the user terminal is not stable and continuous, and a short circuit is likely to occur, which can result in payment errors. In addition, multiple/multiple aisle gates of normal urban railways may cause various problems related to payment according to each user's sudden or other actions.

예컨대, 도 1을 참조하여 보면, 탑승의 방향착오(화살표 ①), 이용자 게이트 변경(화살표 ②), 탑승의 취소(화살표 ③), 결제영역의 단순이동(화살표 ④) 등의 상황에서는 중복결제 또는 결제오류가 발생할 수 있다. 물론, 해당 거래의 취소 등 사후조치를 고려할 수는 있겠으나 그 과정이 매우 번거롭고 기술적으로 많은 제약이 있음에 따라 실제로 그 구현이 불가능하다.For example, referring to FIG. 1, in situations such as misdirection of boarding (arrow ①), change of user gate (arrow ②), cancellation of boarding (arrow ③), simple movement of the payment area (arrow ④), duplicate payment or Payment errors may occur. Of course, it is possible to consider follow-up measures such as cancellation of the transaction, but since the process is very cumbersome and has many technical limitations, it is practically impossible to implement it.

<선행기술문헌><Prior art literature>

등록특허공보 제10-1862384호Registered Patent Publication No. 10-1862384

등록특허공보 제10-2179371호Registered Patent Publication No. 10-2179371

등록특허공보 제10-1921115호Registered Patent Publication No. 10-1921115

공개특허공보 제10-2017-0075353호Publication No. 10-2017-0075353

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명은 많은 수의 사용자 단말기가 동시적으로 빠르게 접근하는 경우에도 개별 사용자 단말기와의 통신연결을 안정적·지속적으로 유지할 수 있으며, 각 사용자의 돌발행동 상황에 대하여도 신속하고 정확하게 결제가 이루어질 수 있도록 한 지하철 다중통로 요금결제 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is proposed to solve the problems of the prior art. The present invention can stably and continuously maintain a communication connection with individual user terminals even when a large number of user terminals simultaneously and quickly access, and to make payment quickly and accurately even in the event of an unexpected action by each user. It is intended to provide a subway multi-passage fare payment system.

본 발명의 요금결제 시스템은:The billing system of the present invention:

근거리 무선통신을 이용하는 비접촉식 요금결제 시스템으로서 사용자 단말기, 로케이터(Locator), 운영서버, 공통결제 AP(Access Point) 및 게이트;As a non-contact payment system using short-range wireless communication, a user terminal, a locator, an operation server, a common payment access point (AP) and a gate;

를 포함하여 구성된다.It is composed of.

더욱 상세하게, 상기 시스템은:More specifically, the system:

이동통신 기지국과 무선통신하는 장치로서 근거리 무선통신 기술수단을 포함하며, 역 내에서 탑재된 요금결제 앱을 활성화하는 동시에 로케이터와 무선방식으로 통신하면서 자기 탐색신호 및 위치정보를 주기적으로 또는 지속적으로 전송하는 사용자 단말기와;A device that wirelessly communicates with a mobile communication base station, including short-range wireless communication technology, activates a fee payment app installed in the station, and transmits self-search signals and location information periodically or continuously while communicating with the locator wirelessly a user terminal that does;

역 내부에 하나 또는 복수 구비되고 설치된 위치에서 상기 단말기의 탐색신호 및 위치정보를 수신하며, 고유의 식별정보와 함께 상기 단말기의 위치정보를 전송하는 로케이터; one or more locators provided inside the station, receiving a search signal and location information of the terminal at the installed location, and transmitting the location information of the terminal together with unique identification information;

단말기의 위치정보와 각 로케이터의 설치 좌표값을 토대로 측위기술에 기반하여 단말기의 정확한 위치를 파악하고, 단말기가 결제준비영역 즉 다중통로 게이트(15)의 진입라인 영역 또는 그 내측 영역에 진입하면 공통결제 AP의 제n번째 무선통신모듈을 할당하는 운영서버;Based on the location information of the terminal and the installation coordinate values of each locator, the exact location of the terminal is determined based on positioning technology, and when the terminal enters the payment preparation area, that is, the entry line area of the multi-passage gate 15 or its inner area, common an operation server for allocating an n-th wireless communication module of the payment AP;

복수의 무선통신모듈을 구비하며, 상기 운영서버의 할당에 따라 해당 단말기와 제n번째 무선통신모듈 간 접속링크를 수립하고 이 모듈을 통해 요금결제를 진행하며, 그 결제정보를 운영서버에 전송하는 공통결제 AP;It has a plurality of wireless communication modules, establishes an access link between the corresponding terminal and the n-th wireless communication module according to the allocation of the operation server, proceeds with payment through this module, and transmits the payment information to the operation server common payment AP;

상기 운영서버 또는 공통결제 AP로부터 결제정보를 수신하고 각 통로 개폐장치를 동작하여 출입을 가능하게 하는 다중통로 게이트;A multi-passage gate that receives payment information from the operation server or common payment AP and enables access by operating each passage opening and closing device;

를 포함한다.includes

여기에서, 상기 결제준비영역은 다중통로 게이트 라인의 영역이다.Here, the payment preparation area is an area of a multi-passage gate line.

구체적으로, 상기 단말기는 복수의 로케이터에 대하여 자기 위치를 추정할 수 있는 Tag 정보를 동시 전송하고, 각 로케이터는 그 Tag 정보를 수신한 후 로케이터 식별정보를 포함한 Tag 정보를 운영서버에 전송한다.Specifically, the terminal simultaneously transmits tag information capable of estimating its location to a plurality of locators, and each locator receives the tag information and transmits tag information including locator identification information to the operation server.

바람직하게, 상기 운영서버는:Preferably, the operating server:

상기 로케이터의 절대 좌표값을 포함한 기초정보와 로케이터로부터 수신된 Tag 정보를 저장하는 데이터저장부와; 상기 Tag 정보와 로케이터 위치정보에 근거하여 단말기의 위치를 추정하는 위치판단부; 단말기의 결제준비영역 진입여부를 판단하는 진입판단부; 단말기가 결제준비영역에 진입하면 공통결제 AP의 제n번째 무선통신모듈을 매칭시키는 매칭결정부; 제n번째 무선통신모듈을 통하여 요금결제가 완료되면 해당 거래정보를 저장하는 데이터저장부; 상기 로케이터와 공통결제 AP의 동작상태를 모니터하는 상태 모니터링부;a data storage unit for storing basic information including absolute coordinate values of the locator and tag information received from the locator; a location determination unit for estimating the location of the terminal based on the tag information and locator location information; an entry determination unit for determining whether the terminal has entered a payment preparation area; a matching determination unit for matching an n-th wireless communication module of a common payment AP when the terminal enters the payment preparation area; a data storage unit for storing corresponding transaction information when payment is completed through the n-th wireless communication module; a state monitoring unit for monitoring operating states of the locator and common payment AP;

를 포함하여 구성된다.It is composed of.

설계에 따라, 상기 게이트는 요금 결제정보를 운영서버 또는 공통결제 AP로부터 수신할 수 있다.Depending on the design, the gate may receive billing information from an operating server or a common billing AP.

상기 시스템에서, 단말기가 무선통신모듈의 수량을 초과한 경우:In the above system, if the terminal exceeds the number of wireless communication modules:

공지의 시분할 다중화 통신방식을 적용, 무선통신을 점유하는 시간을 분할하여 한 개의 전송로에 여러 가상경로를 구성함으로써 통신을 확장;By applying a known time-division multiplexing communication method, by dividing the time that occupies wireless communication and configuring several virtual paths on one transmission line, communication is expanded;

하도록 구성된다.is configured to

본 발명의 요금결제 시스템은, 공통결제 AP에 복수의 무선통신모듈을 구비하고 다수 단말기 간 동적(Dynamic) 할당 연결방식을 사용하여 최초 연결시부터 결제 완료시까지 일관성 있게 매칭 관리하는 동시에 최종적으로 단말기가 게이트에 진입한 후 정상결제가 완료되도록 한다. The billing system of the present invention provides a common payment AP with a plurality of wireless communication modules and uses a dynamic allocation connection method between multiple terminals to consistently match and manage from the initial connection to payment completion, and finally After entering the gate, allow normal payment to be completed.

이에 따라:Accordingly:

통행량이 많은 역사 환경에서도 안정적으로 네트워크를 분산시켜 처리속도를 향상시킬 수 있으며, 또한Even in a station environment with heavy traffic, it is possible to improve the processing speed by stably distributing the network.

시스템과 단말기 간 네트워크 연결의 단락 또는 변경이 발생하지 않으며;Short circuit or change of network connection between system and terminal does not occur;

한편, 게이트 근처의 결제오류·이중결제 등이 발생할 염려가 없으므로 전체적으로 신속하고 정확한 처리가 가능한;On the other hand, since there is no fear of payment errors and double payments near the gate, prompt and accurate processing is possible as a whole;

효과가 있다.It works.

도 1은 종래 요금결제 시스템의 구성 및 문제를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 요금결제 시스템의 구성도.
도 3은 도 2의 '운영서버' 구성도
도 4는 도 2의 '공통결제 AP' 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 요금결제 시스템의 동작 흐름도.1 is a diagram for explaining the configuration and problems of a conventional rate payment system;
2 is a block diagram of a bill payment system according to the present invention;
3 is a configuration diagram of the 'operation server' of FIG. 2
Figure 4 is a 'common payment AP' configuration diagram of FIG.
5 is an operation flow chart of a billing system according to the present invention.

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명 '복수의 무선통신모듈을 구비한 지하철 다중통로 요금결제 시스템'(이하 '요금결제 시스템'이라 함)의 특징과 작용효과는, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시 예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다.The features and operational effects of the 'subway multi-passage fare payment system having a plurality of wireless communication modules' (hereinafter referred to as 'fare payment system') of the present invention described above or not described above will be described with reference to the accompanying drawings. It will become more clear through the description of the examples that do.

도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 요금결제 시스템(10)은 근거리 무선통신을 이용한 비접촉식 요금결제 시스템으로 단말기(11), 로케이터(Locator)(12), 운영서버(13), 공통결제 AP(Access Point)(14) 및 게이트(15)를 포함하여 구성된다. 물론, 상기 단말기(11)는 지하철 사용자가 소지한 이동식 통신기기를 의미한다. 한편, 본 실시 예에서 소위 근거리 무선통신은 블루투스 방식이지만 그 이외에 UWD, WIFI 등 알려진 다른 방식이 제한 없이 적용될 수 있다. 2 to 4, the bill payment system 10 of the present invention is a contactless bill payment system using short-range wireless communication, and includes a terminal 11, a locator 12, an operation server 13, and a common payment AP. (Access Point) 14 and gate 15 are configured. Of course, the terminal 11 means a mobile communication device possessed by subway users. On the other hand, in this embodiment, the so-called short-distance wireless communication is a Bluetooth method, but other known methods such as UWD and WIFI may be applied without limitation.

이하에서, 상기한 각 요소들에 대하여 설명한다.Hereinafter, each of the above elements will be described.

상기 단말기(11)는 이동통신 기지국과 무선통신하는 장치로서 근거리 무선통신 기술수단을 포함하며, 역 내에 진입하면서 탑재된 요금결제 앱을 자동 활성화하는 동시에 로케이터와 무선방식으로 통신하면서 자기 탐색신호 및 위치정보를 주기적으로 또는 지속적으로 전송한다. 상가 단말기(11)로 구체적으로는 스마트폰, 태블릿 등 통신기능을 수행할 수 있는 기기가 사용된다.The terminal 11 is a device for wireless communication with a mobile communication base station, and includes a short-range wireless communication technology means, automatically activates a built-in fee payment app while entering a station, and at the same time communicates with a locator in a wireless manner, self-searching signal and location transmits information periodically or continuously. As the shopping terminal 11, specifically, a device capable of performing a communication function, such as a smartphone or tablet, is used.

상기 로케이터(12)는, 예컨대 통신용 비콘(beacon)이며, 역 내부에 구비되고 설치된 위치에서 상기 단말기(11)의 탐색신호 및 위치정보를 수신하며, 고유 식별정보와 함께 상기 단말기(11)의 위치정보를 운영서버(13)에 전송한다.The locator 12 is, for example, a beacon for communication, and receives a search signal and location information of the terminal 11 at a location provided and installed inside the station, and identifies the location of the terminal 11 together with unique identification information Information is transmitted to the operating server (13).

더욱 상세하게, 상기 로케이터(12)는 역 내부 일정한 위치에 고정되어 해당 위치에서 주기적 또는 지속적으로 단말기(11) 탐색신호를 브로드캐스팅 또는 어드버타이즈먼트 방식으로 수신한다. 상기 로케이터(12)는 하나 또는 서로 다른 위치에 복수로 설치될 수 있고, 각 로케이터(12)에 대한 정보는 단말기(11)에 전송되는 정보에 포함되어 있거나 또는 단말기(11) 앱에 미리 설정정보로 저장되어 있을 수도 있다. 실제로 상기 단말기(11)는 복수 로케이터(12)에 대하여 브로드캐스팅 또는 어드버타이즈먼트 방식으로 자기 위치를 추정할 수 있는 Tag 정보를 동시 전송하고, 각 로케이터(12)는 그 Tag 정보의 수신 후 로케이터(12) 식별정보를 포함한 Tag 정보를 운영서버(13)에 전송한다.More specifically, the locator 12 is fixed at a fixed location inside the station and periodically or continuously receives a search signal for the terminal 11 at the location in a broadcasting or advertisement manner. The locator 12 may be installed in a plurality in one or different locations, and information on each locator 12 is included in information transmitted to the terminal 11 or preset information in the terminal 11 app may be stored as Actually, the terminal 11 simultaneously transmits tag information capable of estimating its location to a plurality of locators 12 in a broadcasting or advertisement method, and each locator 12 receives the tag information and then transmits the locator (12) Transmits tag information including identification information to the operation server 13.

상기 운영서버(13)는 단말기(11)의 위치정보와 각 로케이터(12)의 설치 좌표값을 토대로 측위기술을 기반으로 단말기(11)의 정확한 위치를 파악하고, 단말기(11)가 결제준비영역 즉 다중통로 게이트(15)의 진입라인 영역 또는 그 내측 영역에 진입하는 것이 확인되면 공통결제 AP(14)의 특정되는 제n번째 무선통신모듈을 할당하는 서버이다.The operation server 13 determines the exact location of the terminal 11 based on positioning technology based on the location information of the terminal 11 and the installation coordinate values of each locator 12, and the terminal 11 is in the payment preparation area That is, when it is confirmed that the entry line area of the multi-passage gate 15 or the inner area thereof is confirmed, the server allocates the specified n-th wireless communication module of the common payment AP 14.

구체적으로, 상기 운영서버(13)는 각 로케이터(12)로부터 수신된 Tag 정보를 데이터베이스에 저장하고 저장된 Tag 정보와 각 로케이터(12)의 설치 좌표값을 토대로 AoA(Angle of Arrive), AoD(Angle of Depature) 또는 ToF(Time of Flight) 등의 거리산출 방식으로 단말기(11)의 위치정보와 그 이동속도를 추정할 수가 있는 것이다. 이 운영서버(13)는 이용자의 진행 경로를 예측하여 높은 위치 정확도를 확보하는 기술 및 알고리즘을 포함할 수 있다.Specifically, the operation server 13 stores tag information received from each locator 12 in a database, and based on the stored tag information and the installation coordinate values of each locator 12, AoA (Angle of Arrive), AoD (Angle It is possible to estimate the location information of the terminal 11 and its moving speed using a distance calculation method such as Depth of Depature (ToF) or Time of Flight (ToF). This operating server 13 may include technology and algorithms for securing high location accuracy by predicting the user's progress path.

도 3을 참조하면, 본 실시 예에서 상기 운영서버(13)는 로케이터(12)의 절대 좌표값 등 기초정보와 로케이터(12)로부터 수신된 Tag 정보를 저장하는 데이터저장부(16), 상기 Tag 정보와 로케이터(12) 위치정보에 근거하여 단말기(11)의 위치를 추정하는 위치판단부(17), 단말기(11)의 결제준비영역 진입여부를 판단하는 진입판단부(18), 단말기(11)가 결제준비영역에 진입하면 공통결제 AP(14)의 제n번째 무선통신모듈을 매칭시키는 매칭결정부(19), 제n번째 무선통신모듈을 통하여 요금결제가 완료되면 해당 거래정보를 저장하는 데이터저장부(21) 및 상기 로케이터(12)와 공통결제 AP(14)의 동작상태를 모니터하는 상태 모니터링부(20)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, in this embodiment, the operation server 13 includes a data storage unit 16 for storing basic information such as absolute coordinate values of the locator 12 and Tag information received from the locator 12, and the Tag A location determination unit 17 that estimates the location of the terminal 11 based on information and location information of the locator 12, an entry determination unit 18 that determines whether the terminal 11 has entered the payment preparation area, and a terminal 11 ) enters the payment preparation area, the matching determination unit 19 for matching the n-th wireless communication module of the common payment AP 14, and storing the transaction information when the payment is completed through the n-th wireless communication module It is configured to include a data storage unit 21 and a state monitoring unit 20 that monitors the operating states of the locator 12 and the common payment AP 14.

다시 도 2 내지 4를 참조하면, 상기 공통결제 AP(14)는 복수의 무선통신모듈을 구비하며, 상기 운영서버(13)의 할당에 따라 해당 단말기(11)와 제n번째 무선통신모듈 간 접속링크를 수립하고 이 모듈을 통해 요금결제를 진행하며, 그 결제정보를 운영서버(13)에 전송하는 기능을 수행한다.2 to 4 again, the common payment AP 14 is provided with a plurality of wireless communication modules, and according to the assignment of the operation server 13, the terminal 11 and the n-th wireless communication module are connected. It establishes a link, proceeds with payment through this module, and transmits the payment information to the operation server 13.

더욱 상세하게, 상기 공통결제 AP(14)는 단말기(11)가 결제준비영역에 진입하면 운영서버(13)로부터 단말기(11)의 접속정보를 수신하고 수신된 정보를 기반으로 공통결제 AP(14)의 제n번째 무선통신모듈에 접속을 할당하여 무선통신 접속링크를 수립하여, 요금결제를 위하여 준비를 한다. 계속하여 단말기(11)가 결제영역에 진입하면 운영서버(13)는 해당위치를 감지하여 공통결제 AP(14)에 요금결제를 위한 명령을 송신하고, 공통결제 AP(14)는 링크된 제n번째 무선통신모듈을 통하여 요금결제를 진행하고 결제가 완료되면 해당 결제정보를 운영서버(13)에 전송하는 것이다. 물론, 상기 공통결제 AP(14)는 단말기(11) 위치정보를 주기적·지속적으로 업데이트 받을 수 있다. More specifically, the common payment AP 14 receives access information of the terminal 11 from the operation server 13 when the terminal 11 enters the payment preparation area, and based on the received information, the common payment AP 14 ), establishes a wireless communication access link by allocating access to the n-th wireless communication module, and prepares for payment. If the terminal 11 continues to enter the payment area, the operation server 13 detects the location and transmits a command for payment to the common payment AP 14, and the common payment AP 14 is linked to n-th When payment is made through the first wireless communication module and the payment is completed, the corresponding payment information is transmitted to the operation server 13 . Of course, the common payment AP 14 can receive location information of the terminal 11 periodically and continuously.

도 4를 참조하면, 상기 공통결제 AP(14)는 CPU 외에, PMIC(Power Management Intergrator Circuit), 메모리, 보안모듈, 네트워크통신부, n개의 무선통신모듈 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 무선통신모듈의 개수는 역 내 게이트(15) 개수 및 통행량 등에 따라 증감될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 4, the common payment AP 14 may include, in addition to a CPU, a Power Management Integrator Circuit (PMIC), a memory, a security module, a network communication unit, and n wireless communication modules, and the wireless communication The number of modules may be increased or decreased according to the number of gates 15 in the station and traffic volume.

상기 게이트(15)는 운영서버(13)로부터 결제정보를 수신하고 각 통로 개폐장치를 동작하여 사용자 출입을 가능하게 하는 다중통로 게이트이다. The gate 15 is a multi-passage gate that enables user access by receiving payment information from the operation server 13 and operating each passage opening and closing device.

도시하지 않았으나, 상기 게이트(15)는 센서와 통로개폐장치, 진입표시부 및 제어부로 구성이 되어 유선 또는 무선으로 연결된 다른 장치로부터 송신되는 정보에 의해 단말기(11) 통과허용 여부를 결정한다. 본 실시 예에서는 단말기(11)가 요금결제를 완료하면 유선 또는 무선으로 연결된 운영서버(13)부터 해당 정보를 수신하여 각 게이트(15)의 통로개폐장치를 개방하여 출입을 허용한다. 이때 단말기(11)의 요금결제 정보를 공통결제 AP(14)로부터 수신하도록 구성할 수도 있다.Although not shown, the gate 15 is composed of a sensor, a passage opening and closing device, an entry display unit, and a control unit, and determines whether to allow passage through the terminal 11 based on information transmitted from other devices connected by wire or wirelessly. In this embodiment, when the terminal 11 completes the payment, it receives corresponding information from the operation server 13 connected by wire or wirelessly, and opens the opening and closing device of each gate 15 to allow access. At this time, it may be configured to receive billing information of the terminal 11 from the common payment AP 14 .

이상의 요금결제 시스템(10)을 이용하여, 요금처리가 신속하고 정확한 처리가 가능하다. 이하에서 그 처리를 순서적으로 설명한다.Using the above billing system 10, it is possible to process bills quickly and accurately. The process is described in order below.

도 5를 참조하면, 상기 단말기(11)는 지하철 역의 일정 영역에 진입하면 이동통신사의 무선기지국의 Cell ID 또는 지하철에 설치된 무선장치에 의해 현재 위치가 감지되면서 요금결제 앱이 자동 활성화된다. 그리고 상기 앱에 의하여 단말기(11)는 어드버타이즈먼트 또는 브로드캐스팅 방식으로 단말기 ID, 서비스식별자 등의 정보(이하 Tag 정보)를 주기적 또는 비주기적으로 게이트 근처에 설치된 로케이터(12)에 송신한다.Referring to FIG. 5 , when the terminal 11 enters a certain area of a subway station, the current location is detected by a Cell ID of a mobile communication company's wireless base station or a wireless device installed in the subway, and a fare payment app is automatically activated. In addition, the terminal 11 periodically or non-periodically transmits information such as a terminal ID and a service identifier (hereinafter referred to as tag information) to the locator 12 installed near the gate in an advertisement or broadcasting manner through the app.

그러면 상기 로케이터(12)는 Tag 정보를 수신하고 Tag의 패킷 유효성을 확인한 후 유효한 정보인 경우 그 로케이터(12) 정보를 포함한 정보를 운영서버(13)에 즉시 전송한다. 이때 각 로케이터(12)가 해당 단말기(11)의 Tag 정보를 동시에 수신받으면 위와 같은 방법으로 유효성 검증 및 정보전송을 수행한다. Then, the locator 12 receives the tag information, checks the packet validity of the tag, and immediately transmits information including the locator 12 information to the operation server 13 if the information is valid. At this time, when each locator 12 receives Tag information of the terminal 11 at the same time, validity verification and information transmission are performed in the same way as above.

이때 각 로케이터(12)로부터 수신된 Tag 정보와 해당 로케이터(12)의 절대위치 좌표값에 근거하여, 상기 운영서버(13)의 위치판단부(17)는 거리 등 산출방식인 AoA(Angle of Arrive), AoD(Angle of Depature) 또는 ToF(Time of Flight) 등에 따라 단말기(11)의 위치정보와 이동속도를 추정할 수 있다. 그리고 단말기(11)의 위치를 지속적으로 추적 및 모니터하고 그 단말기(11)가 결제준비영역에 진입하는지를 감지하여, 공통결제 AP(14)에 해당 단말기(11)에 대한 접속링크를 수립하도록 요청한다.At this time, based on the Tag information received from each locator 12 and the absolute position coordinate value of the corresponding locator 12, the position determination unit 17 of the operation server 13 calculates the angle of arrival (AoA), which is a distance calculation method. ), AoD (Angle of Depature), ToF (Time of Flight), etc., location information and moving speed of the terminal 11 may be estimated. In addition, the location of the terminal 11 is continuously tracked and monitored, and whether the terminal 11 enters the payment preparation area is detected, and the common payment AP 14 is requested to establish an access link to the corresponding terminal 11. .

그리고 상기 공통결제 AP(14)는 이 수신정보를 기반으로 제n번째 무선통신모듈에 접속 할당하여 무선통신 접속링크를 수립하고 요금결제를 위한 준비를 한다. 예컨대 요금결제 준비단계는 해당 제1-무선통신모듈과의 접속링크가 형성되면 공통결제 AP(14)에 구비된 보안모듈과 단말기(11)가 보유한 보안모듈을 통하여 비밀키를 사용하여 생성된 서명을 통하여 상호 간 무결성과 정당성을 확인하는 과정을 가질 수 있다. Then, the common payment AP 14 establishes a wireless communication access link by allocating access to the n-th wireless communication module based on the received information, and prepares for payment. For example, in the charge payment preparation step, when an access link with the first wireless communication module is formed, the signature generated using the secret key through the security module provided in the common payment AP 14 and the security module possessed by the terminal 11 Through this, it is possible to have a process of verifying mutual integrity and legitimacy.

먼저, 공통결제 AP(14)의 제1-무선통신모듈은 해당 접속링크를 유지한 상태를 지속한다. 이때 운영서버(13)는 해당 단말기(11)의 현재의 위치를 지속적으로 모니터하고 만약 단말기(11)가 요금결제 이탈영역으로 진입한 경우에는 공통결제 AP(14)의 해당 접속링크 해제를 요청한다. 또한, 다른 단말기(11)가 결제준비영역에 진입을 하면 공통결제 AP(14)에 그 단말기(11)와도 접속링크를 요청할 수 있다. 이? 공통결제 AP(14)는 제2-무선통신모듈에 접속할당하여 링크를 수립하고 요금결제 준비단계의 과정을 가지고 해당 단말기(11)의 링크를 유지한다.First, the first wireless communication module of the common payment AP 14 continues to maintain the corresponding access link. At this time, the operation server 13 continuously monitors the current location of the corresponding terminal 11, and if the terminal 11 enters the billing departure area, requests the common payment AP 14 to release the corresponding connection link. . In addition, when another terminal 11 enters the payment preparation area, the common payment AP 14 may request an access link with the terminal 11 as well. this? The common payment AP 14 establishes a link by allocating access to the second wireless communication module, and maintains the link of the corresponding terminal 11 through a process of preparing for payment.

이와 같이 복수의 단말기(11)가 결제준비영역에 진입할 경우 동일한 방식으로 제3-무선통신모듈에서 제n-무선통신모듈로 순차적 접속링크를 할당한다. 예컨대 단말기(11)가 무선통신모듈의 수량을 초과한 경우 시분할 다중화 통신방식을 사용하여 무선통신을 점유하는 시간을 분할하여 한 개의 전송로에 여러 개의 가상 경로를 구성하여 통신을 확장할 수 있을 것이다. 이러한 시분할 다중화 통신방식은 공지기술로서 본 발명에서 특별한 것은 아니다.In this way, when a plurality of terminals 11 enter the payment preparation area, sequential access links are allocated from the third wireless communication module to the n-th wireless communication module in the same manner. For example, if the terminal 11 exceeds the number of wireless communication modules, it is possible to extend the communication by configuring several virtual paths on one transmission line by dividing the time occupying the wireless communication using a time division multiplexing communication method. . This time division multiplexing communication method is a known technology and is not special in the present invention.

제n-무선통신모듈에 접속링크된 단말기(11)가 결제영역에 진입함을 운영서버가 감지하면 운영서버(13)는 공통결제 AP(14)에 해당 요금결제를 위한 명령을 송신하고 이에 공통결제 AP(14)는 그 단말기(11)와 접속링크된 제n-무선통신모듈을 통하여 요금결제를 진행한다. 그 요금결제를 완료하면, 결제정보를 메모리에 저장하는 한편 운영서버(13)에 전송한다.When the operation server detects that the terminal 11 linked to the n-th wireless communication module enters the payment area, the operation server 13 transmits a command for payment to the common payment AP 14, and common to this. The payment AP 14 proceeds with payment through the n-th wireless communication module connected to the terminal 11 . When the payment is completed, the payment information is stored in the memory and transmitted to the operation server 13.

그러면 운영서버(13)는 결제정보에 기초하여 최종 결제상태를 확인한 후 즉시 게이트(15) 통로개방을 명령함으로써 통로가 개방되도록 또는 통로의 개방이 유지되도록 한다. 결과적으로 게이트(15)의 개방은 요금결제의 사실에 근거하는 것이므로, 상기 공통결제 AP(14)가 결제정보에 기초하여 직접 게이트(15)의 개방을 명령하는 것으로 구성하여도 무방할 것이다.Then, the operation server 13 checks the final payment status based on the payment information and immediately commands the gate 15 to open the passage so that the passage is opened or maintained. As a result, since the opening of the gate 15 is based on the fact of payment, the common payment AP 14 may directly command the opening of the gate 15 based on the payment information.

이상과 같이, 단말기(11)가 결제준비영역에 진입하면 공통결제 AP(14)의 무선통신모듈을 동적으로 할당하여 접속링크를 형성하고 결제완료 또는 결제이탈 영역에 진입할 때까지 해당 접속링크를 지속적으로 유지함으로써 사용자가 진입통로를 변경할 경우에도 단말기(11)를 추적 관리함으로써 사용자의 급작스런 경로변경 등에도 유연하게 대처할 수 있다. As described above, when the terminal 11 enters the payment preparation area, the wireless communication module of the common payment AP 14 is dynamically allocated to form an access link, and the corresponding connection link is maintained until the payment is completed or the payment withdrawal area is entered. Even when the user changes the access passage by maintaining it continuously, by tracking and managing the terminal 11, it is possible to flexibly cope with the user's sudden route change.

10. 요금결제 시스템
11. 단말기
12. 로케이터
13. 운영서버
14. 공통결제 AP
15. 게이트
16. 데이터저장부
17. 위치판단부
18. 진입판단부
19. 매칭결정부
20. 모니터링부
21. 데이터저장부10. Payment system
11. Terminal
12. Locator
13. Operating server
14. Common Payment AP
15. Gate
16. Data storage unit
17. Position judgment unit
18. Entry Judgment Department
19. Matching decision department
20. Monitoring department
21. Data storage unit

Claims (5)

이동통신 기지국과 무선통신하는 장치로서 근거리 무선통신 기술수단을 포함하며, 역 내에서 탑재된 요금결제 앱을 활성화하는 동시에 로케이터와 무선방식으로 통신하면서 자기 탐색신호 및 위치정보를 주기적으로 또는 지속적으로 전송하는 사용자 단말기와;
역 내부에 하나 또는 복수 구비되고 설치된 위치에서 상기 단말기의 탐색신호 및 위치정보를 수신하며, 고유의 식별정보와 함께 상기 단말기의 위치정보를 전송하는 로케이터;
상기 단말기의 위치정보와 각 로케이터의 설치 좌표값을 토대로 측위기술에 기반하여 단말기의 정확한 위치를 파악하고, 단말기가 결제준비영역 즉 다중통로 게이트의 진입라인 영역 또는 그 내측 영역에 진입하면 공통결제 AP의 제n번째 무선통신모듈을 할당하는 운영서버;
복수의 무선통신모듈을 구비하며, 상기 운영서버의 할당에 따라 해당 단말기와 제n번째 무선통신모듈 간 접속링크를 수립하고 이 모듈을 통해 요금결제를 진행하며, 그 결제정보를 운영서버에 전송하는 공통결제 AP;
상기 운영서버 또는 공통결제 AP로부터 결제정보를 수신하고 각 통로 개폐장치를 동작하여 출입을 가능하게 하는 다중통로 게이트;
를 포함하며,
단말기가 무선통신모듈의 수량을 초과한 경우, 공지의 시분할 다중화 통신방식을 적용, 무선통신을 점유하는 시간을 분할하여 한 개의 전송로에 여러 가상경로를 구성함으로써 통신을 확장하도록 구성된 것;
을 특징으로 하는 복수의 무선통신모듈을 구비한 지하철 다중통로 요금결제 시스템.
A device that wirelessly communicates with a mobile communication base station, including short-range wireless communication technology, activates a fee payment app installed in the station, and transmits self-search signals and location information periodically or continuously while communicating with the locator wirelessly a user terminal that does;
one or more locators provided inside the station, receiving a search signal and location information of the terminal at the installed location, and transmitting the location information of the terminal together with unique identification information;
Based on the location information of the terminal and the installation coordinate values of each locator, the exact location of the terminal is determined based on positioning technology, and when the terminal enters the payment preparation area, that is, the entry line area of the multi-passage gate or its inner area, common payment AP an operation server for allocating an n-th wireless communication module of;
It has a plurality of wireless communication modules, establishes an access link between the corresponding terminal and the n-th wireless communication module according to the allocation of the operation server, proceeds with payment through this module, and transmits the payment information to the operation server common payment AP;
A multi-passage gate that receives payment information from the operation server or common payment AP and enables access by operating each passage opening and closing device;
Including,
When the terminal exceeds the number of wireless communication modules, configured to expand communication by applying a known time division multiplexing communication method to divide the time occupying wireless communication and configure several virtual paths on one transmission line;
A subway multi-passage fare payment system having a plurality of wireless communication modules.
 제1항에 있어서,
상기 결제준비영역은 다중통로 게이트 라인의 영역인 것을 특징으로 하는 복수의 무선통신모듈을 구비한 지하철 다중통로 요금결제 시스템.
According to claim 1,
The payment preparation area is a subway multi-passage fare payment system having a plurality of wireless communication modules, characterized in that the area of the multi-passage gate line.
 제1항에 있어서,
상기 단말기는 복수의 로케이터에 대하여 자기 위치를 추정할 수 있는 Tag 정보를 동시 전송하고, 각 로케이터는 그 Tag 정보를 수신한 후 로케이터 식별정보를 포함한 Tag 정보를 운영서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선통신모듈을 구비한 지하철 다중통로 요금결제 시스템.
According to claim 1,
The terminal simultaneously transmits tag information capable of estimating its location to a plurality of locators, and each locator receives the tag information and transmits tag information including locator identification information to an operation server. A subway multi-passage fare payment system equipped with a wireless communication module of
 제1항에 있어서,
상기 운영서버는:
상기 로케이터의 절대 좌표값을 포함한 기초정보와 로케이터로부터 수신된 Tag 정보를 저장하는 데이터저장부와; 상기 Tag 정보와 로케이터 위치정보에 근거하여 단말기의 위치를 추정하는 위치판단부; 단말기의 결제준비영역 진입여부를 판단하는 진입판단부; 단말기가 결제준비영역에 진입하면 공통결제 AP의 제n번째 무선통신모듈을 매칭시키는 매칭결정부; 제n번째 무선통신모듈을 통하여 요금결제가 완료되면 해당 거래정보를 저장하는 상기 데이터저장부; 및 상기 로케이터와 공통결제 AP의 동작상태를 모니터하는 상태 모니터링부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선통신모듈을 구비한 지하철 다중통로 요금결제 시스템.
According to claim 1,
The operation server is:
a data storage unit for storing basic information including absolute coordinate values of the locator and tag information received from the locator; a location determination unit for estimating the location of the terminal based on the tag information and locator location information; an entry determination unit for determining whether the terminal has entered a payment preparation area; a matching determination unit for matching an n-th wireless communication module of a common payment AP when the terminal enters the payment preparation area; the data storage unit for storing corresponding transaction information when payment is completed through the n-th wireless communication module; And a state monitoring unit for monitoring the operating state of the locator and common payment AP;
A subway multi-passage fare payment system having a plurality of wireless communication modules, characterized in that it comprises a.
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