KR102440538B1 - Public bicycle terminal - Google Patents

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KR102440538B1
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유덕성
김상선
양재영
심영석
고혜경
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서울시설공단
(주)에이텍티앤
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Abstract

The present invention relates to a public bicycle terminal, in which a terminal equipped with data transmission and reception and locking functions is mounted on a bicycle, and allows easy rental and return of public bicycles through communication with a smartphone. The public bicycle terminal is installed on a public bicycle, and rental and return processing is performed through communication with the user terminal. Rental and return processing is performed only in the preset GPS area of the rental office, and loss and neglect of public bicycles are prevented in advance.

Description

공공자전거 단말기{Public bicycle terminal}Public bicycle terminal

본 발명은 공공자전거 단말기에 관한 것으로, 특히 데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰과 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납이 이루어지도록 한 공공자전거 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a public bicycle terminal, and more particularly, to a public bicycle terminal in which a terminal equipped with a data transmission/reception and lock function is mounted on a bicycle, and the rental and return of a public bicycle can be easily performed through communication with a smartphone.

근래 들어 차량이 증가하여 교통체증 및 환경오염이 심해지는 등의 이유로 인해 근거리 이동에는 자전거가 점차 많이 이용되고 있다. 자전거는 운행에 따른 환경오염의 걱정이 없고 사용자의 건강에도 도움이 되는 교통수단으로서, 도로 공간 이용이 효율적이고 도로가 혼잡할 때에도 개인의 이동성을 높여 줄 수 있다.In recent years, bicycles are increasingly used for short-distance movement due to reasons such as traffic congestion and environmental pollution due to an increase in vehicles. A bicycle is a means of transportation that does not have to worry about environmental pollution caused by driving and is beneficial to the user's health. It is efficient to use road space and can increase individual mobility even when the road is congested.

따라서 자전거의 생활화를 정부와 시민단체에서 적극 장려하고 있으며, 이러한 정책으로 전국에 자전거 도로망이 늘어나게 되었고, 역, 터미널, 공공시설물 등에는 공공자전거를 대여 및 반납하기 위한 자전거 대여/반납 시설이 설치되어 운영되고 있다. Therefore, the government and civic groups are actively encouraging the use of bicycles in daily life, and with this policy, the number of bicycle roads has been expanded across the country. is operating.

자전거 대여/반납 시설이 설치된 곳에서 공공자전거의 대여 및 반납을 운영 과정을 살펴보면 다음과 같다.The operation process of rental and return of public bicycles at a place where bicycle rental/return facilities are installed is as follows.

먼저, 대여 절차로서, 운영주체가 관리하는 자전거 운영 서버를 통해 회원 가입을 하고(비회원도 이용 가능), 일일 회원 이용권(일일권) 또는 정기권을 구매한 후, 로그인을 하고 대여장소를 선택한다. 이후, 대여장소의 거치대 번호의 선택을 통해 대여 가능한 자전거를 선택하여 대여 신청을 한다. 대여 신청이 완료된 상태에서 대여 장소에서 거치대 번호를 확인하고, 거치대에 설치된 거치대 단말기의 전원 버튼을 누른 후 비밀번호 입력창에서 대여 신청시 등록한 비밀번호를 입력한다. 비밀번호가 입력되면 대여장소에 설치된 중계장치(AP)에서 운영 서버와 연동하여 비밀번호를 운영 서버로 전송하여 인증을 하게 되고, 입력한 비밀번호가 맞으면 거치대 단말기에 정상적인 인증정보를 제공한다. 이러한 인증정보가 정상적이면 거치대 단말기에서 공공자전거 잠금장치가 해제되고, 화면을 통해 공공 자전거를 거치대로부터 분리하라는 화면이 표시되며, 이를 보고 그대로 따라하면 공공 자전거를 거치대로부터 분리할 수 있게 된다.First, as a rental procedure, you sign up for a membership through the bicycle operation server managed by the operator (non-members can also use it), purchase a daily membership pass (one-day pass) or a commuter pass, log in and select a rental location. After that, by selecting the cradle number of the rental place, a rental bicycle is selected and a rental application is made. After the rental application is complete, check the cradle number at the rental location, press the power button of the cradle terminal installed on the cradle, and enter the password registered when applying for rental in the password input window. When the password is entered, the relay device (AP) installed in the rental place interlocks with the operation server and transmits the password to the operation server for authentication. If the entered password is correct, normal authentication information is provided to the cradle terminal. If the authentication information is normal, the public bicycle lock is released from the cradle terminal, and a screen to separate the public bicycle from the cradle is displayed through the screen.

다음으로, 공공자전거의 이용을 마친 상태에서, 반납을 하는 절차를 간단히 살펴보면 다음과 같다.Next, a brief look at the procedure for returning a public bicycle after using it is as follows.

전용 거치대의 반납 공간에 정해진 방식으로 공공자전거를 세워두고, 대여시 거치대로부터 분리한 분리장치를 거치대의 설정 위치에 삽입한다. 정상적으로 분리장치가 거치대에 연결되면 반납되었다는 음성 메시지가 거치대 단말기로부터 출력된다. 이를 통해 정상적으로 반납이 이루어진 것을 인지하면 된다. 아울러 공공자전거 대여 애플리케이션을 통해 공공자전거 반납 상태를 확인할 수도 있다. 공공자전거의 반납시에도 거치대 단말기가 중계장치(AP)를 통해 원격의 운영 서버와 통신을 하여 반납 정보를 송수신한다.The public bicycle is parked in the designated way in the return space of the dedicated cradle, and the separation device separated from the cradle is inserted into the set position of the cradle at the time of rental. When the separation device is normally connected to the cradle, a voice message indicating that it has been returned is output from the cradle terminal. This allows you to recognize that the return has been made normally. You can also check the return status of public bicycles through the public bicycle rental application. Even when returning public bicycles, the cradle terminal communicates with a remote operation server through a repeater (AP) to transmit and receive return information.

한편, 자전거의 대여 및 반납을 처리하기 위한 다양한 자전거 대여 및 반납 방법이 제안되고 있으며, 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 3> 에도 종래에 제안된 자전거 대여 및 반납 방법이 개시되어 있다.On the other hand, various bicycle rental and return methods for handling bicycle rental and return have been proposed, and the following <Patent Document 1> to <Patent Document 3> also disclose conventionally proposed bicycle rental and return methods.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 자전거 무인대여시스템에 대한 사전 등록절차 없이 휴대폰을 이용하여 사용자를 인증함으로써 휴대폰 소유자라면 누구든지 자전거 무인대여시스템으로부터 자전거를 대여할 수 있을 뿐만 아니라 휴대폰을 이용하여 이용요금에 대해 간편하게 결제가 이루어지도록 함으로써 사용자의 이용편의성을 현저히 개선한다.The prior art disclosed in <Patent Document 1> authenticates the user using a mobile phone without a prior registration procedure for the unmanned bicycle rental system, so that any mobile phone owner can rent a bicycle from the unmanned bicycle rental system and use the mobile phone. The user's convenience is remarkably improved by making payment for the usage fee simple.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 자전거 대여에 관하여 운영 관리하는 인력이 없어도 이용자 스스로 공용자전거를 편리하게 이용할 수 있도록 네트워크를 통해 사용자 및 자전거를 체계적으로 관리하는 무인자전거대여시스템을 제공한다.In addition, the prior art disclosed in <Patent Document 2> provides an unmanned bicycle rental system that systematically manages users and bicycles through a network so that users can conveniently use public bicycles on their own even without personnel who operate and manage bicycle rentals. .

또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 거치대와 사용자 단말기(스마트폰) 간의 통신을 통해 자전거의 대여 과정이 이루어질 수 있는 스마트폰을 이용한 자전거 대여시스템 및 방법을 제공한다.In addition, the prior art disclosed in <Patent Document 3> provides a bicycle rental system and method using a smartphone in which a bicycle rental process can be made through communication between a cradle and a user terminal (smartphone).

대한민국 등록특허 10-0859172(2008.09.11. 등록)(휴대폰 인증을 이용한 알에프아이디 자전거 무인대여시스템 및 그 방법)Republic of Korea Patent 10-0859172 (Registered on September 11, 2008) (RFID bicycle unmanned rental system and method using mobile phone authentication) 대한민국 공개특허 10-2010-0038524(2010.04.15. 공개)(무인 자전거관리대여시스템 및 그 관리 대여방법)Republic of Korea Patent Publication 10-2010-0038524 (published on April 15, 2010) (Unmanned bicycle management and rental system and its management and rental method) 대한민국 공개특허 10-2014-0031492(2014.03.13. 공개)(스마트폰을 이용한 자전거 대여시스템 및 대여방법)Republic of Korea Patent Publication 10-2014-0031492 (published on March 13, 2014) (bicycle rental system and rental method using a smartphone)

그러나 상기와 같은 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술들은 자전거 거치장소에 별도의 중계장치(예들 들어, AP)를 설치하고, 공공자전거의 대여 및 반납시 중계장치를 통해 데이터를 운영 서버와 송수신하여 대여 및 반납 처리를 하므로 중계장치의 설치 공간이 필요하고, 중계장치의 설치 비용으로 전체 운영 시스템의 설치 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있다.However, in the general public bicycle rental system and the prior art as described above, a separate relay device (eg, AP) is installed in a bicycle mounting place, and data is transmitted and received with the operation server through the relay device when renting and returning public bicycles. and return processing, so an installation space of the relay device is required, and the installation cost of the entire operating system is excessively required due to the installation cost of the relay device.

또한, 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술들은 별도의 중계장치를 이용하는 방식이며, 공공자전거에 탑재되어 직접적으로 공공자전거 운영서버 및 사용자 단말기와 연동하여 자전거 대여나 반납이 어려워, 공공자전거 대여 및 반납 절차가 복잡하다는 단점도 있다.In addition, general public bicycle rental systems and conventional technologies use a separate relay device, and they are mounted on public bicycles and directly link with the public bicycle operation server and user terminal, making it difficult to rent or return bicycles, so public bicycle rental and return procedures It also has the disadvantage of being complicated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰과 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납이 이루어지도록 한 공공자전거 단말기를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems that occur in the general public bicycle rental system and the prior art as described above, and a terminal equipped with data transmission and reception and lock functions is mounted on a bicycle, and it is easily communicated with a smartphone. An object of the present invention is to provide a public bicycle terminal that allows rental and return of public bicycles.

본 발명의 다른 목적은 공공자전거 대여 및 반납 절차를 간소화하여 사용에 편의성 향상을 도모하도록 한 공공자전거 단말기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a public bicycle terminal that simplifies public bicycle rental and return procedures to improve convenience in use.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "공공자전거 단말기"는, 본체; 상기 본체에 일체형으로 결합되며, 상기 본체의 제어 또는 수동 조작에 따라 잠금 또는 해제 동작을 하는 잠금장치; 상기 본체를 공공자전거에 장착하기 위한 장착부를 포함하며,In order to achieve the above object, "public bicycle terminal" according to the present invention, the main body; a locking device integrally coupled to the main body and locking or unlocking according to the control or manual operation of the main body; It includes a mounting part for mounting the main body to a public bicycle,

상기 본체는 공공자전거 대여소에 설치되어 주기적으로 대여소 정보를 송신하는 비콘과의 통신을 통해 GPS 영역을 설정하고, 직접적으로 공공자전거 운영 서버와 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 위치 정보 및 상태정보를 전송하고, 사용자 단말기와 통신을 통해 공공자전거 대여 및 반납을 처리하는 메인 보드; 상기 본체에 설치되어 상기 메인 보드로부터 발생한 공공자전거 대여, 반납 및 분실에 대해 안내 음성을 송출하는 스피커; 상기 본체에 내장되어 상기 메인 보드에 전원을 공급해주는 전원 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The main body is installed in a public bicycle rental station and sets a GPS area through communication with a beacon that periodically transmits rental station information, and directly communicates with a public bicycle operation server to transmit location information and status information necessary for public bicycle operation. and a main board for processing public bicycle rental and return through communication with a user terminal; a speaker installed in the main body to transmit a voice guidance for rental, return, and loss of public bicycles generated from the main board; It is characterized in that it includes a power supply device that is built into the main body to supply power to the main board.

상기에서 비콘은 대여소에 적어도 두 개 이상 설치되며, 상기 공공자전거의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위한 Advertising 신호를 지속적으로 전송하되, 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변하는 것을 특징으로 한다.In the above, at least two beacons are installed at the rental station, and the advertising signal for setting a GPS area to prevent loss and neglect of the public bicycle is continuously transmitted, but the strength of the advertising signal is adjusted to control the GPS area. It is characterized in that the size is variable.

상기에서 메인 보드는 상기 비콘에서 전송되는 대여소 위치 정보를 기초로 위치 오차를 보정하는 것을 특징으로 한다.In the above, the main board is characterized in that the position error is corrected based on the location information of the rental location transmitted from the beacon.

상기에서 메인 보드는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리하되, 상기 비콘에 의해 형성되는 GPS 영역에서 상기 비콘과 통신을 통해 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신하고, 공공자전거 반납시 상기 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납처리 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the above, the main board handles rental and return only in the GPS area, but receives signal strength and advertising signals through communication with the beacon in the GPS area formed by the beacon, and enters the GPS area when returning the public bicycle. It is characterized in that the return processing operation is performed automatically.

상기에서 GPS 영역은 각각의 대여소에 설치된 비콘으로부터 송출된 신호의 세기가 교차된 영역을 의미하는 것을 특징으로 한다.In the above, the GPS area is characterized in that it means an area in which the strength of a signal transmitted from a beacon installed in each rental station intersects.

상기에서 메인 보드는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한 후, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면 수신된 비콘신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택하는 것을 특징으로 한다.In the above, the main board scans the signal of the surrounding beacon, checks the ID and signal strength of the scanned beacon signal, and when it is determined that the GPS area overlaps, the area having the greatest reception strength of the received beacon signal is the GPS area. characterized by selection.

상기에서 메인 보드는 상기 전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 충전하는 충전부; 상기 충전부의 충전 전원을 소정의 직류로 변환하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부에서 공급하는 전원을 구동하고, 사용자 단말기와 통신을 통해 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 시스템부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the main board, the charging unit for charging with power supplied from the power supply; a power supply unit for supplying driving power by converting the charging power of the charging unit into a predetermined direct current; and a system unit for driving power supplied from the power supply unit, processing rental and return data through communication with a user terminal, and transmitting location information and status information to a public bicycle operation server.

상기 시스템부는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛(MCU); 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리; 상기 메인 컨트롤 유닛과 연동하여 공공자전거 잠금 상태 및 모터 동작 여부를 체크하는 잠금 검지 센서; 상기 메인 컨트롤 유닛의 제어에 따라 잠금장치를 구동하는 DC 모터 드라이버; 상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 대여 및 반납 안내 음성, 도난 안내 음성을 증폭하여 상기 스피커로 출력하는 음성 증폭기; 모듈간 통신 Level을 맞춰주는 레벨 동조기; 단말기의 고유정보인 ID 정보를 저장하는 이이피롬; 통신 모듈간의 신호를 연결해주는 신호 연결부; 자전거 주차상태를 감지하는 가속도계; 위치 정보를 수신받는 GPS 엔진과 서버와 통신하는 LTE Cat.M1 모뎀을 포함하는 통신모듈; LTE Cat.M1용 통신사 USIM Socket(Nano Type); 소프트웨어 디버깅을 위한 디버그(debug)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The system unit includes a short-range wireless communication module, processes rental and return data, and a main control unit (MCU) for controlling to transmit location information and status information to the public bicycle operation server; flash memory for storing location information; a lock detection sensor that interworks with the main control unit to check a public bicycle lock state and whether a motor operates; a DC motor driver for driving a locking device under the control of the main control unit; a voice amplifier for amplifying rental and return guidance voices and theft guidance voices output from the main control unit and outputting them to the speaker; level tuner to match the communication level between modules; EPROM for storing ID information, which is unique information of the terminal; a signal connection unit for connecting signals between communication modules; An accelerometer that detects a bicycle parking condition; a communication module including a GPS engine receiving location information and an LTE Cat.M1 modem that communicates with the server; LTE Cat.M1 carrier USIM Socket (Nano Type); It is characterized in that it includes a debug (debug) for software debugging.

또한, 상기 시스템부는 상기 사용자 단말기와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the system unit is characterized in that it includes a payment module for performing payment through NFC communication with the user terminal.

본 발명에 따르면 데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 공공자전거 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰에 설치된 자전거 대여/반납 애플리케이션을 통해 스마트폰과 자전거 단말기 간에 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납을 도모해주는 효과가 있다.According to the present invention, a public bicycle terminal equipped with a data transmission/reception and lock function is mounted on a bicycle, and the rental and return of a public bicycle is facilitated through communication between the smartphone and the bicycle terminal through the bicycle rental/return application installed on the smartphone. It has the effect of doing

또한, 본 발명에 따르면 공공자전거 대여 및 반납 절차를 간소화하여 사용상의 편의성 향상을 도모해주는 효과도 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of improving the convenience of use by simplifying the public bicycle rental and return procedure.

도 1은 본 발명에 따른 공공자전거 단말기의 사용 예시도,
도 2는 도 1의 공공자전거 단말기의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 GPS 영역 설정 예시도,
도 4는 본 발명에서 다중 GPS 영역 탐색 시 GPS 영역 선택 예시 도이다.
1 is an exemplary view of the use of a public bicycle terminal according to the present invention;
Figure 2 is a block diagram of an embodiment of the public bicycle terminal of Figure 1;
3 is an exemplary view of setting a GPS area in the present invention;
4 is a diagram illustrating an example of selecting a GPS area when searching for a multi-GPS area in the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공공자전거 단말기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a public bicycle terminal according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공공자전거 단말기(200)의 구성도로서, 본체(230), 상기 본체(230)에 일체형으로 결합되며, 상기 본체(230)의 제어 또는 수동 조작에 따라 잠금 또는 해제 동작을 하는 잠금장치(250), 상기 본체(250)를 공공자전거(100)에 장착하기 위한 장착부(240)를 포함한다.1 is a block diagram of a public bicycle terminal 200 according to a preferred embodiment of the present invention, wherein the main body 230 is integrally coupled to the main body 230, and according to the control or manual operation of the main body 230 It includes a locking device 250 for locking or unlocking, and a mounting part 240 for mounting the main body 250 to the public bicycle 100 .

상기 본체(230)는 공공자전거 대여소에 설치되어 주기적으로 대여소 정보를 송신하는 비콘(10)과의 통신을 통해 GPS 영역을 설정하고, 직접적으로 공공자전거 운영 서버(30)와 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 위치 정보 및 상태정보를 전송하고, 사용자 단말기(20)와 통신을 통해 공공자전거 대여 및 반납을 처리하는 메인 보드(201), 상기 본체(230)에 설치되어 상기 메인 보드(201)로부터 발생한 공공자전거 대여, 반납 및 분실에 대해 안내 음성을 송출하는 스피커(202), 상기 본체(230)에 내장되어 상기 메인 보드(201)에 전원을 공급해주는 전원 공급장치(203)를 포함한다. The main body 230 is installed in a public bicycle rental office and sets a GPS area through communication with a beacon 10 that periodically transmits rental information, and directly communicates with the public bicycle operation server 30 to operate a public bicycle. The main board 201 that transmits location information and status information required for It includes a speaker 202 that transmits a voice guidance for public bicycle rental, return, and loss, and a power supply 203 built in the main body 230 to supply power to the main board 201 .

비콘(10)은 공공자전거(100)의 대여 및 반납을 위한 GPS 영역을 설정하고, 주기적으로 대여소 정보를 송신할 수 있다. 송신되는 대여소 정보는 대여소 위치 정보를 포함하여, 이러한 대여소 위치 정보를 통해 공공자전거 단말기(200)는 위치 정보를 보정할 수 있다. 이러한 비콘(100)은 대여소에 설치되며, 상기 공공자전거(100)의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위한 Advertising 신호를 지속적으로 전송하되, 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변할 수 있다. 바람직하게, 비콘(10)은 대여소의 자전거 거치대의 양단에 설치될 수 있다.The beacon 10 may set a GPS area for rental and return of the public bicycle 100 , and periodically transmit rental information. The transmitted rental station information includes rental station location information, and the public bicycle terminal 200 may correct the location information through the rental station location information. Such a beacon 100 is installed in a rental place and continuously transmits an advertising signal for setting a GPS area for preventing loss and neglect of the public bicycle 100, but adjusting the strength of the advertising signal to adjust the strength of the advertising signal to the GPS area can vary the size of Preferably, the beacon 10 may be installed at both ends of the bicycle cradle of the rental place.

공공자전거 단말기(200)는 공공자전거 운영 서버(30)와 직접적으로 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 데이터를 송수신하고, 상기 GPS 영역에서 대여 및 반납을 처리할 수 있다. 공공자전거 단말기(200)는 공공자전거(100)의 소정 위치에 장착되며, 상기 비콘(10)에서 전송되는 대여소 위치 정보를 기초로 위치 오차를 보정할 수 있다.The public bicycle terminal 200 may directly communicate with the public bicycle operation server 30 to transmit and receive data necessary for public bicycle operation, and may process rental and return in the GPS area. The public bicycle terminal 200 is mounted at a predetermined position of the public bicycle 100 , and may correct a position error based on the rental location information transmitted from the beacon 10 .

상기 공공자전거 단말기(200)는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리하며, 상기 비콘(10)에 의해 형성되는 GPS 영역에서 상기 비콘(10)과 통신을 통해 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신하고, 공공자전거 반납시 상기 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납처리 동작을 수행할 수 있다. 여기서 GPS 영역은 각각의 대여소에 설치된 비콘으로부터 송출된 신호의 세기가 교차된 영역을 의미한다.The public bicycle terminal 200 processes rental and return only in the GPS area, and receives signal strength and advertising signals through communication with the beacon 10 in the GPS area formed by the beacon 10, When returning the bicycle, if it enters the GPS area, a return processing operation may be performed automatically. Here, the GPS area means an area in which the strength of signals transmitted from beacons installed in each rental station intersect.

상기 공공자전거 단말기(200)는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한 후, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면 수신된 비콘신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택할 수 있다.The public bicycle terminal 200 scans a signal of a nearby beacon, checks the ID and signal strength of the scanned beacon signal, and when it is determined that the GPS area overlaps, selects an area where the received beacon signal has the greatest reception strength. It can be selected as a GPS area.

상기 공공자전거 단말기(200)는 본체(230), 상기 본체(230)에 일체형으로 결합되며, 상기 본체(230)의 제어 또는 수동 조작에 따라 잠금 또는 해제 동작을 하는 잠금장치(250), 상기 본체(230)를 공공자전거(100)에 장착하기 위한 장착부(240)를 포함한다.The public bicycle terminal 200 includes a main body 230 and a locking device 250 integrally coupled to the main body 230 and locking or unlocking according to the control or manual operation of the main body 230, the main body. It includes a mounting unit 240 for mounting the 230 to the public bicycle 100 .

상기 잠금장치(250)는 케이스(253), 상기 케이스(253)에 내장되며, 모터에 의해 상기 케이스(253)로부터 인출 또는 인입되고, 인출시 잠금 기능을 하는 잠금 걸쇠(252), 상기 잠금 걸쇠(252)의 움직임을 억제하는 잠금 레버(251)를 포함할 수 있다.The locking device 250 is built into the case 253 and the case 253, and is drawn out or retracted from the case 253 by a motor, and a locking clasp 252, the lock clasp, which performs a locking function upon withdrawal. It may include a lock lever 251 that inhibits movement of the 252 .

상기 본체(230)는 도 2에 도시한 바와 같이, 공공자전거 대여소에 설치되어 주기적으로 대여소 정보를 송신하는 비콘(10)과의 통신을 통해 GPS 영역을 설정하고, 직접적으로 공공자전거 운영 서버(30)와 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 위치 정보 및 상태정보를 전송하고, 사용자 단말기(20)와 통신을 통해 공공자전거 대여 및 반납을 처리하는 메인 보드(201), 상기 본체(230)에 설치되어 상기 메인 보드(201)로부터 발생한 공공자전거 대여, 반납 및 분실에 대해 안내 음성을 송출하는 스피커(202), 상기 본체(230)에 내장되어 상기 메인 보드(201)에 전원을 공급해주는 전원 공급장치(203)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the main body 230 establishes a GPS area through communication with a beacon 10 that is installed in a public bicycle rental station and periodically transmits rental station information, and directly the public bicycle operation server 30 ) to transmit location information and status information necessary for public bicycle operation, and the main board 201 that handles public bicycle rental and return through communication with the user terminal 20, installed in the main body 230 A speaker 202 that transmits a voice guidance for rental, return, and loss of public bicycles generated from the main board 201, a power supply device built into the main body 230 to supply power to the main board 201 ( 203) may be included.

또한, 상기 메인 보드(201)는 상기 전원 공급장치(203)로부터 공급되는 전원으로 충전하는 충전부(205), 상기 충전부(205)의 충전 전원을 소정의 직류(DC)로 변환하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부(206), 상기 전원 공급부(206)에서 공급하는 전원을 구동하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버(30)에 전송하는 시스템부(207)를 포함할 수 있다.In addition, the main board 201 supplies the driving power by converting the charging power of the charging unit 205 and the charging unit 205 into a predetermined direct current (DC) for charging with the power supplied from the power supply unit 203 . A power supply unit 206 that drives the power supplied from the power supply unit 206, processes rental and return data, and a system unit 207 that transmits location information and status information to the public bicycle operation server 30 may include

상기 시스템부(207)는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버(30)에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛(MCU)(211), 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리(212), 상기 메인 컨트롤 유닛(211)과 연동하여 공공자전거 잠금 상태 및 모터 동작 여부를 체크하는 잠금 검지 센서(213), 상기 메인 컨트롤 유닛(211)의 제어에 따라 잠금장치를 구동하는 DC 모터 드라이버(214), 상기 메인 컨트롤 유닛(211)에서 출력되는 대여 및 반납 안내 음성, 도난 안내 음성을 증폭하여 상기 스피커(202)로 출력하는 음성 증폭기(215), 모듈간 통신 Level을 맞춰주는 레벨 동조기(216), 단말기의 고유정보인 ID 정보를 저장하는 이이피롬(217), 통신 모듈 간의 신호를 연결해주는 신호 연결부(218), 자전거 주차상태를 감지하는 가속도계(219), 위치 정보를 수신받는 GPS 엔진과 서버와 통신하는 LTE Cat.M1 모뎀을 포함하는 통신모듈(220), LTE Cat.M1용 통신사 USIM Socket(Nano Type)(221), 소프트웨어 디버깅을 위한 디버그(debug)(222)를 포함할 수 있다.The system unit 207 includes a short-range wireless communication module, processes rental and return data, and a main control unit (MCU) 211 that controls to transmit location information and status information to the public bicycle operation server 30 . , a flash memory 212 for storing location information, a lock detection sensor 213 for checking the public bicycle lock state and motor operation in conjunction with the main control unit 211, and control of the main control unit 211 A DC motor driver 214 for driving the locking device accordingly, a voice amplifier 215 for amplifying the rental and return guidance voice output from the main control unit 211, and the theft guidance voice for output to the speaker 202, a module A level tuner 216 that matches the communication level between the terminals, an EEPROM 217 that stores ID information, which is unique information of the terminal, a signal connection unit 218 that connects signals between communication modules, and an accelerometer 219 that detects a bicycle parking state ), a communication module 220 including a GPS engine receiving location information and an LTE Cat.M1 modem that communicates with the server, a carrier USIM Socket (Nano Type) 221 for LTE Cat.M1, and a debug for software debugging ( debug) 222 .

이러한 시스템부(207)는 상기 사용자 단말기(30)와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 포함할 수 있다.The system unit 207 may include a payment module for performing payment through NFC communication with the user terminal 30 .

여기서 상기 사용자 단말기(20)는 공공자전거 이용 애플리케이션을 탑재하고, 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행한 상태에서 상기 공공자전거 단말기(200)에 구비된 QR 코드를 통해 상기 공공자전거 운영 서버(30)와 접속하여 공공자전거의 대여 및 반납을 처리하는 역할을 한다. 이러한 사용자 단말기(20)는 사용자가 휴대할 수 있는 모바일기기로 구현할 수 있으며, 본 발명에서는 실시 예로 스마트폰을 이용하는 것으로 가정한다.Here, the user terminal 20 is equipped with a public bicycle use application, and connected to the public bicycle operation server 30 through the QR code provided in the public bicycle terminal 200 in a state in which the public bicycle use application is executed. It handles the rental and return of public bicycles. Such a user terminal 20 may be implemented as a mobile device that a user can carry, and in the present invention, it is assumed that a smart phone is used as an embodiment.

공공자전거 운영서버(30)는 상기 사용자 단말기(20)와 접속하여 공공자전거(100)의 대여 및 반납시 승인 처리를 하며, 상기 공공자전거 단말기(200)로부터 직접적으로 전송된 위치 정보를 누적 저장하고, 누적 저장한 위치 정보를 기초로 공공자전거 및 거치대 운영을 위한 운영 정보를 생성하는 역할을 한다. 공공자전거 및 거치대 운영을 위한 운영 정보는 운영업자(예를 들어, 지자체로서 시청)가 공공자전거의 배치 대수를 최적화하는 정보로 유용하게 활용할 수 있다.The public bicycle operation server 30 is connected to the user terminal 20 and performs approval processing when renting and returning the public bicycle 100, and accumulates and stores the location information directly transmitted from the public bicycle terminal 200, , it plays a role in generating operation information for the operation of public bicycles and cradles based on the accumulated and stored location information. Operational information for public bicycle and cradle operation can be usefully utilized as information for optimizing the number of public bicycles arranged by an operator (eg, city hall as a local government).

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공공자전거 단말기의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the public bicycle terminal according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

본 발명의 공공자전거 단말기(200)는 대여와 반납이라는 2개의 절차를 포함하는 데, 이하, 대여와 반납을 분리하여 설명하기로 한다.The public bicycle terminal 200 of the present invention includes two procedures of rental and return. Hereinafter, rental and return will be separately described.

먼저, 전자인 대여 절차를 설명하면 다음과 같다.First, the electronic person rental procedure will be described as follows.

공공자전거 단말기(200)는 대여소에서 대기상태일 경우, 단말기의 상태 및 위치 정보를 주기적으로 직접 통신 모듈(220)을 이용하여 공공자전거 운영 서버(300)에 전송한다. 여기서 통신 모듈(200)은 LTE 모듈을 포함하고 있으므로, 기존과 같이 중계장치(AP)를 이용할 필요없이 직접 무선 통신을 통해 공공자전거 운영서버(30)에 전송한다. 이로써 기존 대여소에 필수적으로 설치되는 중계기(AP)를 제거할 수 있어, 공공자전거 시스템의 구축 비용을 절감할 수 있으며, 공공자전거 대여소의 설치 공간의 제약도 해소할 수 있게 된다.When the public bicycle terminal 200 is in the standby state at the rental station, it periodically transmits the state and location information of the terminal to the public bicycle operation server 300 using the direct communication module 220 . Here, since the communication module 200 includes an LTE module, it is transmitted to the public bicycle operation server 30 through direct wireless communication without the need to use a repeater (AP) as in the prior art. As a result, it is possible to remove the repeater (AP), which is essential to the existing rental stations, thereby reducing the construction cost of the public bicycle system, and it is possible to eliminate the limitation of the installation space of the public bicycle rental offices.

공공자전거 단말기(200)는 공공자전거(100)의 소정 위치에 장착되어, 자전거의 바퀴를 잠그거나 개방하는 역할을 하는 데, 여기서 소정 위치는 앞바퀴를 록킹할 수 있는 위치 또는 뒷바퀴를 록킹할 수 있는 적절한 곳을 설정할 수 있다.The public bicycle terminal 200 is mounted at a predetermined position of the public bicycle 100 and serves to lock or open the wheel of the bicycle, where the predetermined position is a position where the front wheel can be locked or the rear wheel can be locked. You can set the appropriate place.

사용자가 공공자전거(100)의 대여를 위해 사용자 단말기(20)에 탑재된 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행하고 로그인을 한다. 여기서 비 로그인을 통해 공공자전거의 대여 및 반납도 가능하나, 본 발명은 로그인을 통해 대여 및 반납 절차를 간소화한 것으로 설명한다.The user executes the public bicycle use application mounted on the user terminal 20 for the rental of the public bicycle 100 and logs in. Here, it is possible to rent and return a public bicycle through non-login, but the present invention will be described as a simplified rental and return procedure through log-in.

공공자전거 이용 애플리케이션을 통해 공공자전거 운영서버(30)와 접속하여, 대여소 현황을 조회하고, 대여 가능 자전거를 조회하며, 원하는 장소의 대여 가능한 공공자전거가 존재할 경우 예약 신청한다. 예약 신청은 해당 대여소에 대여 가능한 공공자전거가 존재할 경우에만 예약 신청을 승인한다.By accessing the public bicycle operation server 30 through the public bicycle use application, the rental station status is inquired, the rental available bicycles are inquired, and if there is a rental public bicycle in a desired place, a reservation is requested. The reservation request is approved only when there is a public bicycle that can be rented at the rental office.

사용자는 공공자전거를 대여하기 위해서 예약한 대여소를 방문한 후, 사용자 단말기(20)의 스캐너를 이용하여 공공자전거(100)에 부착된 QR 코드를 스캔한다. 이어, 내부의 블루투스 통신 모듈(블루투스 5.0)을 이용하여 공공자전거(100)에 장착된 공공자전거 단말기(200)와 페어링을 한다. 페어링이 이루어지면 공공자전거 단말기(100)의 고유 정보, 위치 정보 및 상태 정보 등을 수신한다. 다음으로, 상기 QR 코드 스캔시 획득한 주소 정보(URL)를 기초로 공공자전거 이용 애플리케이션을 이용하여 공공자전거 운영서버(30)와 접속을 하고, 대여 아이콘을 통해 대여 요청을 한다. 여기서 대여 요청시 공공자전거 단말기(200)의 정보도 공공자전거 운영서버(30)에 전송한다. 상기 공공자전거 운영서버(30)는 QR 컨트롤 서버를 통해 QR 코드의 진위를 확인하고, 진위 확인을 통해 대여 승인 유무를 검토한다. QR 코드가 정상적으로 확인되면 WEB/WAS 서버에서 상기 사용자 단말기(20)로 대여 승인 정보를 전송한다. 대여 승인이 이루어지면 사용자는 사용자 단말기(20)를 통해 공공자전거 단말기(200)와 블루투스 통신을 통해 잠금장치 해제를 요청한다. 여기서 잠금장치 해제 요청시 승인 정보를 함께 전송하는 것이 바람직하다. 잠금장치 해제 승인을 요청받은 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 승인 정보를 분석하여 정상적인 승인이면 DC 모터 드라이버(214)를 구동시켜 잠금장치를 해제한다. 잠금 검지 센서(213)는 잠금장치의 상태를 검출하여, 상기 메인 컨트롤 유닛(211)에 전달하게 되는 데, 이때 잠금장치 상태 정보는 해제 상태 또는 잠금 상태가 된다. 메인 컨트롤 유닛(211)은 해제 상태 정보가 전달되면 정상적으로 잠금장치가 해제된 것으로 판단을 한다. 잠금장치의 해제가 정상적으로 이루어지면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 이이피롬(217)에 저장된 공공자전거 대여에 대한 음성 데이터를 추출하고 이를 아날로그 음성신호로 변환하여 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 송출한다. 이로써 사용자는 공공자전거가 대여 상태임을 인지한다. 이어, 공공자전거(100)의 운영이 시작되면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 통신 모듈(220) 내의 GPS 모듈과 지속적으로 연결하여 위치 정보를 수신하게 되고, 수신한 위치 정보를 플래시 메모리(212)에 누적 저장한다. After a user visits a reserved rental place to rent a public bicycle, the user scans the QR code attached to the public bicycle 100 using the scanner of the user terminal 20 . Then, pairing is performed with the public bicycle terminal 200 mounted on the public bicycle 100 using an internal Bluetooth communication module (Bluetooth 5.0). When pairing is performed, unique information, location information, and status information of the public bicycle terminal 100 are received. Next, based on the address information (URL) obtained when scanning the QR code, the public bicycle operation server 30 is connected using the public bicycle use application, and a rental request is made through the rental icon. Here, when a rental request is made, information of the public bicycle terminal 200 is also transmitted to the public bicycle operation server 30 . The public bicycle operation server 30 checks the authenticity of the QR code through the QR control server, and reviews whether rental is approved by checking the authenticity. When the QR code is checked normally, the WEB/WAS server transmits rental approval information to the user terminal 20 . When the rental approval is made, the user requests the release of the lock device through Bluetooth communication with the public bicycle terminal 200 through the user terminal 20 . Here, it is preferable to transmit approval information together when a request for unlocking the lock is requested. The main control unit 211 of the public bicycle terminal 200 that has been requested to release the locking device releases the locking device by driving the DC motor driver 214 if it is a normal approval by analyzing the approval information. The lock detection sensor 213 detects the state of the locking device and transmits it to the main control unit 211 . At this time, the locking device status information becomes an unlocked state or a locked state. When the release state information is transmitted, the main control unit 211 determines that the locking device is normally released. When the lock is normally released, the main control unit 211 extracts the voice data for public bicycle rental stored in the EIPROM 217 and converts it into an analog voice signal to the speaker 202 through the voice amplifier 215 . ) is sent to Accordingly, the user recognizes that the public bicycle is in a rental state. Then, when the operation of the public bicycle 100 starts, the main control unit 211 continuously connects with the GPS module in the communication module 220 to receive location information, and stores the received location information in the flash memory 212 . accumulated in the

여기서 사용자가 공공자전거 이용시 일시적으로 공공자전거의 주차를 위해 잠금장치 잠금을 요청하면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 DC 모터 드라이버(214)를 통해 잠금장치를 동작시켜 잠금 기능을 하고, 잠금 정보와 위치 정보를 상기 플래시 메모리(212)에 저장한다. 필요에 따라 가속도계(219)에서 획득한 가속도 정보를 확인하여, 미리 설정한 일정시간 이상 자전거가 정차된 상태이면, 도난 또는 방치라고 판단을 하고, 해당 위치 정보와 정차 정보를 플래시 메모리(212)에 저장한다. 아울러 도난이나 방치에 대한 음성 신호를 추출하고, 이를 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 출력하여 외부의 사람이 도난이나 방치 상태를 인지하거나 사용자가 인지하도록 한다.Here, when a user requests a locking device for temporarily parking a public bike when using a public bike, the main control unit 211 operates the locking device through the DC motor driver 214 to perform a locking function, and lock information and location Information is stored in the flash memory 212 . If necessary, the acceleration information obtained from the accelerometer 219 is checked, and if the bicycle is stopped for a predetermined time or longer, it is determined as stolen or left unattended, and the location information and stop information are stored in the flash memory 212. Save. In addition, a voice signal for theft or neglect is extracted, and it is output to the speaker 202 through the voice amplifier 215 so that an outside person recognizes the theft or neglect state or the user recognizes it.

이렇게 공공자전거의 이용시 지속적으로 위치 정보를 저장함으로써, 추후 공공자전거의 도난이나 분실, 방치시에 공공자전거를 찾는 정보로 활용할 수 있다.By continuously storing location information when using a public bicycle in this way, it can be used as information to find a public bicycle in the event of theft, loss, or neglect of the public bicycle in the future.

다음으로, 공공자전거 반납 절차를 설명하면 다음과 같다.Next, the public bicycle return procedure will be described as follows.

공공자전거(100)의 이용을 마치고 반납을 하기 위한 사용자는 공공자전거(100)를 반납할 대여소로 이동시킨다.The user to return the public bicycle 100 after using it moves the public bicycle 100 to a rental place to return it.

공공자전거(100)가 대여소에 형성된 GPS 영역에 진입하면, 시스템부(207)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 통신 모듈(220)을 통해 비컨(10)에 의해 형성된 GPS 영역을 인지한다. 이후 GPS 영역이 인지되면 자동으로 반납에 따른 절차를 진행한다. 즉, 미리 반납 절차를 자동으로 준비함으로써, 공공자전거 반납에 따른 절차를 간소화할 수 있게 된다.When the public bicycle 100 enters the GPS area formed in the rental station, the main control unit 211 of the system unit 207 recognizes the GPS area formed by the beacon 10 through the communication module 220 . Afterwards, when the GPS area is recognized, the procedure for returning is automatically carried out. That is, by automatically preparing the return procedure in advance, it is possible to simplify the procedure for returning public bicycles.

예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, 비콘(10)은 대여소에 적어도 두 개 이상 설치되며, 상기 공공자전거(100)의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위해 Advertising 신호를 지속적으로 전송한다. 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 , at least two beacons 10 are installed in a rental place, and an advertising signal is continuously transmitted to set a GPS area to prevent loss and neglect of the public bicycle 100 . do. The size of the GPS area may be varied by adjusting the strength of the advertising signal.

상기 공공자전거 단말기(200)는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리한다. 이는 사용자가 이용한 공공자전거(100)를 정해진 위치, 즉, 대여소에 마련된 공간에 위치시켜 반납하지 않고, 반납 처리를 수행하는 것을 방지하기 위함이며, 이를 통해 공공자전거의 도난이나 방치 등을 예방할 수 있다.The public bicycle terminal 200 processes rental and return only in the GPS area. This is to prevent the public bicycle 100 used by the user from being returned by locating it in a predetermined location, that is, in a space provided at the rental office, and from performing the return process, thereby preventing theft or neglect of the public bicycle. .

메인 컨트롤 유닛(211)은 상기 비콘(10)에 의해 형성되는 GPS 영역에 진입하면, 상기 비콘(10)과 통신을 통해 각 비콘의 고유 ID 정보, 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신한다. 이어 두 비콘의 신호 세기가 교차된 영역(GPS 영역)인지 확인한다. 이 확인 결과 2개의 비콘의 신호 세기가 교차된 영역이라고 판단이 되면 미리 설정된 반납 처리 동작을 실행한다.When the main control unit 211 enters the GPS area formed by the beacon 10 , it receives unique ID information, signal strength, and advertising signal of each beacon through communication with the beacon 10 . Next, it is checked whether the signal strengths of the two beacons intersect (GPS area). As a result of this check, if it is determined that the signal strengths of the two beacons intersect each other, a preset return processing operation is executed.

만약, 도 4에 도시한 바와 같이, 공공자전거 단말기(200)는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한다. 이어, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면, 수신된 비콘 신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택한다. 만약, 상기 2개의 비콘의 신호 세기가 교차된 영역이 검출되지 않거나, 중첩된 GPS 영역 중 수신신호 세기가 가장 큰 영역이 탐색되지 않으면, GPS 영역 설정 불가능으로 판단을 하고 신호 세기가 한쪽으로 치우칠 때까지 상기 비콘 신호의 수신 및 처리 동작을 반복하게 된다.If, as shown in Figure 4, the public bicycle terminal 200 scans the signal of the surrounding beacon, and checks the ID and signal strength of the scanned beacon signal. Then, if it is determined that the GPS areas overlap, an area having the greatest reception strength of the received beacon signal is selected as the GPS area. If the area where the signal strengths of the two beacons intersect is not detected, or if the area with the largest received signal strength among the overlapping GPS areas is not searched, it is determined that the GPS area cannot be set and the signal strength is biased to one side. Until the beacon signal reception and processing operations are repeated.

공공자전거를 이용한 사용자는 공공자전거를 상기 GPS 영역이 설정된 위치에 정차시키고, 공공자전거 단말기(200)에 형성된 잠금장치(250)의 잠금 레버(251)를 수동으로 조작하여 잠금장치를 잠근다. 이어, 사용자 단말기(20)를 통해 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행시키고, 반납 버튼을 누른다. 여기서 반납 버튼의 조작에 따라 발생하는 반납 정보는 공공자전거 운영서버(30)로 전송된다. 이후, 사용자 단말기(20)와 공공자전거 단말기(200)는 페어링을 하고, 페어링이 이루어지면 공공자전거 단말기(200)는 단말기의 상태정보(GPS 영역 정보, 잠금 상태 정보, 기타)를 사용자 단말기(20)에 전달한다. 여기서 GPS 영역 정보는 비콘 ID 정보를 이용할 수 있다. 공공자전거의 상태 정보를 수신한 사용자 단말기(20)는 수신한 상태 정보를 포함한 반납 요청 정보를 생성하여, 공공자전거 운영서버(30)에 반납을 요청한다. 반납 요청 정보를 수신한 공공자전거 운영서버(30)는 상태 정보 등을 분석하여 정상적인 GPS 영역(대여소 위치)이고, 공공자전거가 잠금 상태이면, 반납 승인 정보를 생성하여 사용자 단말기(20)에 전송한다. 사용자 단말기(20)는 반납 승인 정보가 수신되면, 블루투스로 접속된 상기 공공자전거 단말기(200)에 반납 완료 정보를 전송한다. 반납 완료 정보를 수신한 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 이이피롬(217)에 저장된 반납에 대한 음성 데이터를 추출하고, 이를 아날로그 음성 신호로 변환하여 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 송출한다. 이로써 사용자는 공공자전거의 반납이 정상적으로 완료되었음을 인지한다. 공공자전거 단말기(200)는 공공자전거 반납 절차를 종료하면, 대기 모드로 전환을 하고, 공공자전거 운영시 저장한 위치 정보를 공공자전거 운영 서버(30)에 전송한다. 여기서 공공자전거 단말기(200)는 비콘(10)으로부터 획득한 GPS 위치 정보를 기초로 위치 정보를 보정한다. 실제 GPS 위치 정보는 정밀한 GPS를 사용하여도 실 위치와 약간의 오차를 발생하게 되는 데, 비컨의 위치는 고정된 상태이므로 이 비컨의 위치 정보를 이용하여 GPS 위치 정보를 보정함으로써, 항상 정확한 위치 정보를 전송할 수 있게 되는 것이다.A user using a public bicycle stops the public bicycle at the location where the GPS area is set, and manually operates the lock lever 251 of the locking device 250 formed in the public bicycle terminal 200 to lock the locking device. Then, the public bicycle use application is executed through the user terminal 20, and the return button is pressed. Here, the return information generated according to the operation of the return button is transmitted to the public bicycle operation server 30 . Thereafter, the user terminal 20 and the public bicycle terminal 200 perform pairing, and when the pairing is made, the public bicycle terminal 200 transmits the state information (GPS area information, lock state information, etc.) of the terminal to the user terminal 20 ) is transmitted to Here, the GPS area information may use beacon ID information. Upon receiving the state information of the public bicycle, the user terminal 20 generates return request information including the received state information, and requests return to the public bicycle operation server 30 . The public bicycle operation server 30 that has received the return request information analyzes the state information, etc., and if it is a normal GPS area (rental location) and the public bicycle is in a locked state, generates return approval information and transmits it to the user terminal 20 . When the return approval information is received, the user terminal 20 transmits the return completion information to the public bicycle terminal 200 connected through Bluetooth. The main control unit 211 of the public bicycle terminal 200 that has received the return completion information extracts the voice data about the return stored in the EEPROM 217 and converts it into an analog voice signal through the voice amplifier 215 . It is transmitted to the speaker 202 . Accordingly, the user recognizes that the return of the public bicycle is normally completed. When the public bicycle return procedure is finished, the public bicycle terminal 200 switches to a standby mode, and transmits the location information stored during public bicycle operation to the public bicycle operation server 30 . Here, the public bicycle terminal 200 corrects the location information based on the GPS location information obtained from the beacon 10 . The actual GPS location information generates a slight error from the actual location even using precise GPS. Since the location of the beacon is fixed, the location information of the beacon is used to correct the GPS location information, so that the location information is always accurate. will be able to transmit

한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 시스템부(207)는 상기 사용자 단말기(20)와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 구비하고, 사용자가 이용한 공공자전거의 이용 비용을 직접 결제하는 것도 가능하다.On the other hand, as another feature of the present invention, the system unit 207 includes a payment module for performing payment through NFC communication with the user terminal 20, and direct payment of the cost of using a public bicycle used by the user It is possible.

이상 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 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. self-evident to those who have

10: 비콘
20: 사용자 단말기
30: 공공자전거 운영서버
100: 공공자전거
200: 공공자전거 단말기
201: 메인 컨트롤 유닛(MCU)
202: 스피커
203: 전원 공급장치
205: 배터리 충전부
206: 전원 공급부
207: 메인 보드
213: 잠금 검지 센서
214: DC 모터 드라이버
215: 음성 증폭기
216: 레벨 동조기
217: 이이피롬
218: 신호 연결부
219: 가속도계
220: 통신 모듈
221: USIM 소켓
222: 디버그
230: 본체
240: 장착부
250: 잠금장치
251: 잠금 레버
252: 잠금 걸쇠
253: 케이스
10: beacon
20: user terminal
30: public bicycle operation server
100: public bicycle
200: public bicycle terminal
201: main control unit (MCU)
202: speaker
203: power supply
205: battery charging unit
206: power supply
207: main board
213: lock detection sensor
214: DC motor driver
215: voice amplifier
216: level tuner
217: EPROM
218: signal connection
219: accelerometer
220: communication module
221: USIM socket
222: debug
230: body
240: mounting part
250: lock
251: lock lever
252: lock clasp
253: case

Claims (10)

공공자전거를 대여 및 반납하기 위한 단말기로서,
본체;
상기 본체에 일체형으로 결합되며, 상기 본체의 제어 또는 수동 조작에 따라 잠금 또는 해제 동작을 하는 잠금장치; 및
상기 본체를 공공자전거에 장착하기 위한 장착부를 포함하며,
상기 본체는 공공자전거 대여소에 설치되어 주기적으로 대여소 정보를 송신하는 비콘과의 통신을 통해 GPS 영역을 설정하고, 직접적으로 공공자전거 운영 서버와 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 위치 정보 및 상태정보를 전송하고, 사용자 단말기와 통신을 통해 공공자전거 대여 및 반납을 처리하는 메인 보드; 상기 본체에 설치되어 상기 메인 보드로부터 발생한 공공자전거 대여, 반납 및 분실에 대해 안내 음성을 송출하는 스피커; 상기 본체에 내장되어 상기 메인 보드에 전원을 공급해주는 전원 공급장치를 포함하며,
상기 비콘은 대여소에 적어도 두 개 이상 설치되며, 상기 공공자전거의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위한 Advertising 신호를 지속적으로 전송하되, 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변하여 대여 및 반납 존의 크기를 변경하며,
상기 메인보드는 공공자전거 반납에 따른 절차 간소화를 위해, 공공자전거 반납시 상기 GPS 영역이 인지되면 자동으로 반납에 따른 절차를 진행하며,
상기 메인 보드는 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 시스템부를 포함하고,
상기 시스템부는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛, 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리를 포함하고,
상기 메인 컨트롤 유닛은 잠금장치를 동작시켜 잠금 기능을 하고, 잠금 정보와 위치 정보를 상기 플래시 메모리에 저장하되, 공공자전거의 이용시 지속적으로 위치 정보를 저장하여 공공자전거의 도난이나 분실, 방치시에 공공자전거를 찾는 정보로 활용되도록 하고, 가속도 정보를 확인하여, 미리 설정한 일정시간 이상 자전거가 정차된 상태이면, 도난 또는 방치라고 판단을 하고, 해당 위치 정보와 정차 정보를 상기 플래시 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
A terminal for renting and returning a public bicycle, comprising:
main body;
a locking device integrally coupled to the main body and locking or unlocking according to the control or manual operation of the main body; and
It includes a mounting part for mounting the main body to a public bicycle,
The main body is installed in a public bicycle rental station and sets a GPS area through communication with a beacon that periodically transmits rental station information, and directly communicates with a public bicycle operation server to transmit location information and status information necessary for public bicycle operation. and a main board for processing public bicycle rental and return through communication with a user terminal; a speaker installed in the main body to transmit a voice guidance for rental, return, and loss of public bicycles generated from the main board; It is built into the main body and includes a power supply for supplying power to the main board,
At least two beacons are installed in rental places, and the advertising signal for setting a GPS area for preventing loss and neglect of the public bicycle is continuously transmitted, but the size of the GPS area is adjusted by adjusting the strength of the advertising signal. to change the size of rental and return zones,
The main board automatically proceeds with the return procedure when the GPS area is recognized when returning the public bicycle to simplify the procedure for returning public bicycles,
The main board includes a system unit that processes rental and return data, and transmits location information and status information to a public bicycle operation server,
The system unit includes a short-range wireless communication module, processes rental and return data, and includes a main control unit that controls to transmit location information and status information to a public bicycle operation server, and a flash memory for storing location information,
The main control unit operates a locking device to perform a lock function, and stores lock information and location information in the flash memory. It is used as information to find a bicycle, check the acceleration information, and if the bicycle is stopped for a predetermined time or longer, it is determined that the bicycle is stolen or left unattended, and the location information and stop information are stored in the flash memory. Public bicycle terminal characterized by.
삭제delete 청구항 1에서, 상기 공공자전거 단말기는 상기 비콘에서 전송되는 대여소 위치 정보를 기초로 위치 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The public bicycle terminal of claim 1, wherein the public bicycle terminal corrects a position error based on the rental station location information transmitted from the beacon.
청구항 1에서, 상기 공공자전거 단말기는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리하되, 상기 비콘에 의해 형성되는 GPS 영역에서 상기 비콘과 통신을 통해 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The public bicycle terminal of claim 1, wherein the public bicycle terminal processes rental and return only in the GPS area, and receives signal strength and advertising signals through communication with the beacon in the GPS area formed by the beacon. .
청구항 1 또는 청구항 4에서, 상기 GPS 영역은 각각의 대여소에 설치된 비콘으로부터 송출된 신호의 세기가 교차된 영역을 의미하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The public bicycle terminal of claim 1 or 4, wherein the GPS area means an area in which the strength of signals transmitted from beacons installed at each rental station intersect.
청구항 1에서, 상기 공공자전거 단말기는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한 후, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면 수신된 비콘신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The method according to claim 1, The public bicycle terminal scans a signal of a nearby beacon, checks the ID and signal strength of the scanned beacon signal, and if it is determined that the GPS area overlaps, the area where the reception strength of the received beacon signal is the greatest Public bicycle terminal, characterized in that selecting the GPS area.
청구항 1에서, 상기 메인 보드는 상기 전원 공급장치로부터 공급되는 전원으로 충전하는 충전부; 상기 충전부의 충전 전원을 소정의 직류로 변환하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The method according to claim 1, The main board is a charging unit for charging with power supplied from the power supply; and a power supply unit for supplying driving power by converting the charging power of the charging unit into a predetermined direct current.
청구항 7에서, 상기 시스템부는 상기 메인 컨트롤 유닛과 연동하여 공공자전거 잠금 상태 및 모터 동작 여부를 체크하는 잠금 검지 센서; 상기 메인 컨트롤 유닛의 제어에 따라 잠금장치를 구동하는 DC 모터 드라이버; 상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 대여 및 반납 안내 음성, 도난 안내 음성을 증폭하여 상기 스피커로 출력하는 음성 증폭기; 자전거 주차상태를 감지하는 가속도계; 위치 정보를 수신받는 GPS 엔진과 서버와 통신하는 LTE Cat.M1 모뎀을 포함하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The method according to claim 7, The system unit lock detection sensor to check whether the public bicycle lock state and motor operation in conjunction with the main control unit; a DC motor driver for driving a locking device under the control of the main control unit; a voice amplifier for amplifying rental and return guidance voices and theft guidance voices output from the main control unit and outputting them to the speaker; An accelerometer that detects a bicycle parking condition; A public bicycle terminal comprising a communication module including a GPS engine receiving location information and an LTE Cat.M1 modem that communicates with the server.
청구항 7에서, 상기 시스템부는 상기 사용자 단말기와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.
The public bicycle terminal of claim 7, wherein the system unit comprises a payment module for performing payment through NFC communication with the user terminal.
청구항 1에서, 상기 잠금장치는 케이스; 상기 케이스에 내장되며, 모터에 의해 상기 케이스로부터 인출 또는 인입되고, 인출시 잠금 기능을 하는 잠금 걸쇠; 상기 잠금 걸쇠의 움직임을 억제하는 잠금 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 단말기.







The method according to claim 1, The locking device is a case; a locking clasp built into the case, drawn out or drawn in from the case by a motor, and having a locking function when drawn out; and a lock lever for suppressing the movement of the lock clasp.







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