JP6698941B2 - 自転車施錠装置及び施錠方法 - Google Patents

Description

本発明は、自転車施錠装置及び方法に関し、より詳しくは、使用者と施錠装置間の距離を測定し、基準距離を外れれば自動で施錠モードに動作する無線通信を用いた施錠装置及び方法に関する。

近年、自動車の増加による交通停滞及び環境汚染がひどくなるなどの理由で、政府又は地方自治体の次元で近距離移動手段として自転車の利用が活性化するように各種の政策を推進している。
また、運動が不足な現代人に肥満、成人病などの発病比率が高くなっており、これを予防することができる手段として自転車が脚光を浴びている。これにより、全国の自転車道路網が増えており、自転車を用いて通勤・通学する人々が増えることになった。

ただ、自転車の特性上重さが重くなく、近来には高価な自転車が市中に多く流通するに伴い、自転車の窃盗犯罪は毎年増加し、これは社会問題の一つとして台頭している。

従来の自転車施錠装置は、駐車台又はホイールに金鎖又はワイヤを締結した後、施錠装置を施錠する形態に開発及び流通され、駐車された自転車を移動させるために自転車に取り付けられたロックを解錠し、金鎖又はワイヤを解かなければならない。また、ロックが付いた金鎖又はワイヤを別に保管するか、或いは自転車の車体に巻いておかなければならないなど、施錠装置の使用が煩わしい問題があった。

また、盗難防止のために、耐久性を強化した自転車施錠装置が開発されて来たが、これは耐久性強化のために重さ及び厚さが増加して自転車利用者に不便をもたらしている。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ブルートゥース(登録商標)と連動して信号強度の測定及び比較によって、自転車使用者が自転車から遠く離れれば自動で施錠モードに動作することにより、施錠及び解錠の不便を解消し、別に携帯する必要がない自転車施錠装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、二重スプリングによって、施錠装置の結合溝に正確にピンが結合されなくてもホイールの所定程度の回転によって自動でピンと溝が締結される自転車施錠装置を提供することにある。

本発明の技術的課題は上述した技術的課題に制限されず、上述していない別の技術的課題は以降の記載から当業者に明確に理解可能であろう。

上記の技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による自転車施錠装置は、自転車のハブの内側面に位置する内部結着部材、及び前記ハブの外側面に位置し、前記内部結着部材と結合する外部結着部材を含む結着部と；前記外部結着部材の一側面に結合し、モーター及び外部ケースを含む駆動部と；ピンケース、前記ピンケースの内部に位置するピン、前記ピンケースの上端に結合するピンケースカバー、及び前記ピンケースカバーと前記ピンに結合して前記ピンを前記ピンケースに対して摺動可能に支持する第１スプリングを含む施錠部と；を含み、前記施錠部は、前記駆動部の内部に位置し、前記モーターに印加された駆動信号によって前記モーターが動作すれば、前記モーターと連結された前記ピンケースが前進することにより、前記ピンが前記外部結着部材の溝に挿入されて前記ハブの回転を防止し、前記ピンは、自転車のホイールの所定程度の回転があるとき、前記第１スプリングの弾性力によって前記外部結着部材の溝に容易に挿入される。

本発明の他の実施形態として、自転車施錠方法が提供される。

本発明の実施形態による自転車施錠方法は、自転車施錠装置と使用者デバイス間の無線通信信号の強度を測定する段階と；前記測定された信号強度と既設定の基準強度を比較する段階と；比較結果、前記測定された信号強度が前記基準強度未満の場合、前記自転車施錠装置が施錠モードに動作する段階と；を含む。

また、本発明の一実施形態として、前述した方法をコンピュータで実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ可読の記録媒体が提供される。

本発明のその他の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置は、ブルートゥース（登録商標）と連動して自動でロック及び解錠モードに動作することにより、施錠及び解錠の不便を解消させることができる。

また、ピンと連結されるカバー部により、使用者ではない他人が施錠装置のカバー部を勝手に分解することができず、加速度センサーによって加速度の変化量を実時間で測定し、基準数値以上の変化量が感知された場合、使用者に盗難防止メッセージを伝送することによって自転車の盗難可能性を著しく低めることができる。

本発明による効果は以上で例示した内容に制限されず、より多様な効果がこの明細書内に含まれている。言及しなかった他の効果は請求範囲の記載から当業者に明確に理解可能であろう。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置が自転車のハブ及び自転車のホイールの軸又はフォークに結合した状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の内部及び外部構成を示した分解図である。 本発明の一実施形態による施錠部の内部構成を示した図である。 本発明の一実施形態による結着部と自転車のハブの結合状態を示した図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の施錠状態の結着部と施錠部の結合した状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の解錠状態の結着部と施錠部の分離された状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の外部結着部材の溝において外部結着部材の中心から遠い領域にピンが締結された状況を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の外部結着部材の溝において外部結着部材の中心に近い領域にピンが締結された状況を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の解錠状態のカバー部とピンケース突起が分離できる状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の解錠状態のカバー部とピンケース突起が分離できる状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の施錠状態のカバー部をピンケース突起が阻止してカバー部が分離できない状態を示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の、外周面にマーカーが形成された外部結着部材の斜視図である。 前記外部結着部材が正常に組み立てられて外部ケースに一部収容された状態を示した側面図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠装置の内部にマグネットセンサーが取り付けられた状況を示した斜視図である。 本発明の他の実施形態による自転車施錠装置の、ケーブルが連結されたカバー部の形態を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態による自転車施錠方法の施錠モード又は解錠モードが動作するフローチャートである。 本発明の一実施形態による自転車施錠方法の施錠モードでの盗難状況を判断するフローチャートである。

以下では、添付図面に基づいて、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な相異なる形態に実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面では、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全般にわたって類似の部分には類似の図面符号を付けた。

本明細書で使われる用語について簡略に説明したうえで、本発明について具体的に説明する。
本発明で使われる用語は本発明での機能を考慮して、できるだけ現在広く使われる一般的な用語を選択したが、これは当該分野に携わる技術者の意図又は判例、新技術の出現などによって変わることがある。

また、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もある。この場合、該当の発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使われる用語は単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般的な内容に基づいて定義されなければならない。

明細書全般にわたってある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対する記載がない限り、他の構成要素を排除するものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。また、明細書に記載された「・・・部」、「モジュール」などの用語は少なくとも一つの機能又は動作を処理する単位を意味し、これはハードウェア又はソフトウェアによって実現されるか、或いはハードウェアとソフトウェアの組合せによって実現され得る。また、明細書全般にわたってある部分が他の部分と「連結」されているというとき、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、「その間に他の素子を挟んで」連結されている場合も含む。

近年、自動車の増加による交通停滞及び環境汚染がひどくなるなどの理由で政府又は地方自治体の次元で近距離移動手段として自転車の利用が活性化にするように各種の政策を推進している。

また、運動が不足な現代人に肥満、成人病などの発病比率が高くなっており、これを予防することができる手段として自転車が脚光を浴びている。これにより、全国に自転車道路網が増えることになり、自転車を用いて通勤・通学する人々が増えることになった。

ただ、自転車の特性上重さが重くなく、近来には高価な自転車が市中に多く流通するに伴い、自転車の窃盗犯罪は毎年増加し、これは社会問題の一つとして台頭している。

以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０が自転車のハブＨ及び自転車のホイールＷの軸又はフォークＦに結合した状態の図を示す。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０はアルミニウム合金素材から構成されて軽量でありながら強度に優れるように構成できるが、これに限定されない。

また、自転車施錠装置１０は防水及び防塵の少なくとも一機能を有することができる。
本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は特定種類の自転車に限った適用ではなく、多様な大きさ、多様な形態の自転車のホイールＷに適用可能である。

図２は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の内部及び外部構成を示し、図３は本発明の一実施形態による施錠部３００の内部構成を示した図であり、図４は本発明の一実施形態による結着部１００と自転車のハブＨの結合状態を示した図である。
本発明の一実施形態として自転車施錠装置１０が提供される。

図１〜図４を参照すると、本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は、自転車のハブＨの内側面に位置する内部結着部材１２０及びハブＨの外側面に位置し、内部結着部材１２０と結合する外部結着部材１１０を含む結着部１００、外部結着部材１１０の一側面と対面し、モーター２１０、ギア２４０及び外部ケース２３０を含む駆動部２００、及び駆動部２００の内部に位置し、ピンケース３４０、ピンケース３４０の内部に位置するピン３１０、ピンケース３４０の上端に結合するピンケースカバー３５０及び前記ピンケースカバー３５０と前記ピン３１０に結合して前記ピン３１０を前記ピンケース３４０に対して摺動可能に支持する第１スプリング３３０を含む施錠部３００を含むことができる。施錠部３００は駆動部２００の内部に位置することができ、モーター２１０に印加された駆動信号によってモーター２１０が動作すれば、モーター２１０と連結されたピンケース３４０が前進することにより、ピン３１０が外部結着部材１１０の溝１１１に結合してハブＨの回転を防止することができる。

結着部１００は、内部結着部材１２０と外部結着部材１１０の間に２個のゴムパッド１３０をさらに含むことができる。図４のように、ハブＨの内側面と外側面にゴムパッド１３０が一つずつ配置されることにより、スポークに衝撃が加わることを防止し、結着部１００のハブＨに対する結合力を高め、摩擦を増大させることにより、使用中に結着部１００の中心がずれることを防止する。

また、結着部１００は、内部結着部材１２０と、ハブＨの外側面に配置されたゴムパッド１３０の間に少なくとも一つのスペーサー１４０を含むことができる。スペーサー１４０は外部結着部材１１０の位置を調整するために必要であり、駆動部２００の駆動によって外部結着部材１１０にピン３１０が結合又は離脱することができる、外部結着部材１１０と外部ケース２３０間の適切な間隔を維持するのに使われる。使用者は、スペーサー１４０を外部結着部材１１０とゴムパッド１３０の間に所要数だけ配置し、ボルト１５０で外部結着部材１１０、スペーサー１４０、ゴムパッド１３０及び内部結着部材１２０を締結して、適切な位置に外部結着部材１１０が配置された状態で結着部１００をハブＨに結合させることができる。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は、ＬＥＤモジュール上に覆われてＬＥＤの光を放射するＬＥＤカバー４３０を含むことができる。

また、カバー部４００は第１カバー４１０及び第２カバー４２０を含むことができ、ＬＥＤカバー４３０は第２カバー４２０と外部ケース２３０の間に位置することができる。

この他に、ＬＥＤカバー４３０と外部ケース２３０の間にはＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板４４０が配置され、ＰＣＢ基板４４０に電力を供給するためのバッテリー２５０及び電子部品が連結されることができる。制御部（図示せず）及び通信部（図示せず）がＰＣＢ基板４４０に連結されることができ、駆動部２００のモーター２１０もＰＣＢ基板４４０から電力及び駆動信号を受けることができる。

ＰＣＢ基板４４０はパターン又はチップアンテナ（図示せず）をさらに備え、これは本発明の自転車施錠装置１０の無線通信に使われることができる。

駆動部２００が含む外部ケース２３０は円筒状に形成され、内部に施錠部３００などの自転車施錠装置１０の構成要素を収容することができ、一面が開放して外部結着部材１１０の一部領域を収容することができる。また、外部ケース２３０の側面には開口部２３２が形成されることにより、フォークＦが通過して結合するようにすることができる。したがって、結着部１００は回転するホイールＷのハブＨに、かつ駆動部２００と施錠部３００は固定されたフォークＦに結合することによって互いに相対的な動きを有することになる。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は、図面に示したように、円筒状構造であってもよいが、これに限定されず、多様な構造を有することができる。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の結着部１００を構成する外部結着部材１１０と内部結着部材１２０はボルト１５０又はネジなどの締結装置を介して自転車のハブＨに結合することができる。結合されるハブＨは自転車のフロントホイールＷに位置するハブＨであってもよいが、これに限定されず、リアホイールＷのハブＨに結合することもできる。また、結着部１００が自転車のホイールＷと一体的に回転することができれば、ハブＨを取り囲むスポークに結着部１００が結合することもできる。

ホイールＷのハブＨと結合した外部結着部材１１０及び内部結着部材１２０は、走行時、結合されたホイールＷと一緒に回転することができる。

外部結着部材１１０及び内部結着部材１２０は、図面に示したように、円環体から形成されることができる。これは各結着部１００の中央に位置するハブＨを取り囲むようにするためである。しかし、外部結着部材１１０はハブＨの外側面に結合するので、円板状に形成されるとともに中央が凹んでいるリセス（ｒｅｃｅｓｓ、凹部）が形成されることもでき、これに制限されない多様な形態の結着部１００が可能である。

本発明の自転車施錠装置１０の施錠部３００は、図３に示したように、二重スプリング構造を有することができる。二重スプリング構造のために、施錠部３００は、ピン３１０を中心として互いに反対方向に位置する第１スプリング３３０及び第２スプリング３２０を含む。

第１スプリング３３０はピンケース３４０内に含まれるピン３１０と、ピンケース３４０の一端を覆うように結合するピンケースカバー３５０の内側面とに連結されることで、ピン３１０がピンケース３４０に対して摺動することができるように支持する。したがって、ピン３１０とピンケース３４０が相対的な動きを有するようにすることができる。

第２スプリング３２０はピンケース３４０の下端と外部ケース２３０の内部とに連結される。したがって、ピンケース３４０が外部結着部材１１０に向かって前進するときに圧縮され、ピンケース３４０に駆動力が伝達されないとき、ピンケース３４０に弾性力を作用して元の位置に戻るようにする。したがって、第２スプリング３２０により、モーター２１０の動作がないときは施錠部３００が常に解錠状態を維持することができる。

ピンケース３４０の外側面にはギア２４０が噛み合うラック３４２が形成されることができる。ラック３４２はピンケース３４０の長手方向に配列される。噛み合っているギア２４０が回転することによってラック３４２をピンケース３４０の長手方向に移動させることにより、ピンケース３４０の全体が長手方向に直線移動することができる。本発明の一実施形態では、施錠部３００を駆動させる方法としてギア２４０とラック３４２の相互作用を用いたが、モーター２１０に連結された駆動アームと駆動アームに連結された突起を用いる方法、ウォームギアとリードスクリューを用いる方法など、これに制限されない多様な方法で施錠部３００の直線駆動を実現することができる。

また、ピンケース３４０の外側面にはピンケース突起３４１が突設されることができる。ピンケース突起３４１は、本発明の一実施形態のように、ピンケース３４０に形成されることもできるが、ピンケースカバー３５０に形成されることもできる。ピンケース突起３４１の作用については図９〜図１１に基づく説明で後述する。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は駆動部２００の動作を制御する制御部及び使用者デバイス（図示せず）と無線通信で連結される通信部をさらに含むことができ、通信部は使用者デバイスから駆動信号を受信し、制御部に駆動信号を伝達することができる。

また、通信部は使用者デバイスとブルートゥース（登録商標）を介して連結されることができ、ブルートゥース（登録商標）信号強度が既設定値以下と測定されれば、制御部が駆動部２００の動作を制御して自転車の施錠を行うことができる。ここで、ブルートゥース（登録商標）信号の強度は受信信号感度（ＲＳＳＩ）であってもよい。

本明細書における使用者デバイスはスマートフォンを意味することができる。ここで、スマートフォンのアプリケーションによって本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の施錠状態、バッテリー２５０の電力残量を表示することができ、バッテリー２５０の電力不足時、使用者に警報を伝達することができる。

また、アプリケーションの設定変更によって、本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０のブルートゥース（登録商標）基準強度、ロック動作範囲などを調節することができる。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は加速度センサーをさらに含むことができ、加速度センサーで施錠状態の各軸の加速度変化量を測定し、測定された変化量が既設定の基準数値以上の場合、使用者デバイスに盗難防止メッセージを伝送することができ、盗難警報音を鳴らすことができる。

このような加速度センサーは多軸加速度センサーと、地磁気センサーと、ジャイロセンサーとを含むことができるが、これに限定されない。

加速度センサーは特定方向の直線運動速度の増減比を計算して動きを感知する役割をする。言い換えれば、加速度センサーは物体に加わる加速度の大きさを出力するものであり、範囲が３軸方向である３軸加速度センサーはｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の３軸方向３次元空間で加速度を測定することができる。ここで、３軸加速度センサーの出力値である３軸加速度値は、ｇ＝（ｇｘ、ｇｙ、ｇｚ）で表現することができる。

地磁気（Ｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃ）センサーは地球磁場を用いて方位角を探知して東西南北を感知する役割をする。地磁気センサー内には磁場の強度を測定することができる３個のセンサーがｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に備えられており、これらの３個のセンサー間の出力を用いて、センサーに及ぶ磁場の方向を測定するものである。ここで、地磁気センサーの出力値である３軸磁場値は、ｍ＝（ｍｘ、ｍｙ、ｍｚ）で表現することができる。

ジャイロセンサーは角速度を検出し、サンプリング時間の間（例えば、１秒間）に物体の角度がどのくらい変わるかを測定するセンサーである。詳細に、物体が運動するときにはコリオリの力が発生する。ジャイロセンサーはこのコリオリの力に対する公式を用いて、慣性系に作用する角速度を感知することができる。ここで、ジャイロセンサーの出力値として３軸角速度値を得ることができる。

また、測定された加速度の変化量が基準変化量以上であり、或いは測定された角速度が基準角速度以上であることから、制御部が、盗難状況が発生したと判断すれば、ＬＥＤモジュール又は音声出力モジュールを介して点灯する或いはブザー（ｂｕｚｚｅｒ）などの音声を出力することができ、測定された加速度の変化量又は角速度からそれ以上盗難状況ではないと判断すれば、ＬＥＤモジュール又は音声出力モジュールの動作を中断することができる。また、使用者が使用者デバイスを介してＬＥＤモジュール又は音声出力モジュールの動作を中断させることができる。

また、自転車走行モード、つまり解錠状態の際、加速度センサー、ジャイロセンサー及びマグネットセンサー２６０によって自動で自転車の走行トラッキング（ｔｒａｃｋｉｎｇ）を始めることができ、センサーが感知したセンシング値の変化によって走行トラッキングも自動で終了することができる。他の方法として、走行トラッキングは使用者の操作によって選択的にオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）することができる。前記センサーの少なくとも一つのセンシング値から自転車が走行中であることを把握し、走行距離、走行速度などの走行情報を制御部が算出することができる。また、自転車が走行中の場合、制御部は駆動部２００の動作によって自転車施錠装置１０が施錠されないようにする。マグネットセンサー２６０の配置については図１４に基づく説明で後述する。

また、自転車施錠装置１０は警報部（図示せず）をさらに含むことができる。警報部は、施錠装置の一側面に位置し、施錠又は解錠の際に点灯による警報を行うＬＥＤモジュール及び施錠又は解錠の際に警報音の出力による警報を行う音声出力モジュールを含むことができる。ＬＥＤモジュールはＰＣＢ基板４４０に位置することができる。ＬＥＤモジュールは、複数で構成されてＰＣＢ基板４４０の外周に沿って等間隔で配置されることができるが、その個数及び配置方法はこれに制限されない。

図５は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の施錠状態の結着部１００と施錠部３００の結合した状態を示し、図６は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の解錠状態の結着部１００と施錠部３００の分離された状態を示す。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は、施錠の際、駆動部２００のモーター２１０が動作してピンケース３４０を移動させ、ピンケース３４０内のピン３１０が自転車のハブＨに結合している外部結着部材１１０に締結される。具体的に、モーター２１０が駆動信号の受信によって動作して、モーター２１０に連結されたギア２４０を回転させる。ギア２４０は回転して、それと噛み合っているラック３４２を前進させる。ラック３４２が前進するに伴ってピンケース３４０が前進する。ピンケース３４０が前進することによって第２スプリング３２０は圧縮される。ピンケース３４０内に収容されているピン３１０はピンケース３４０とともに前進して外部結着部材１１０の溝１１１に挿入される。これにより、外部結着部材１１０は固定され、外部結着部材１１０と結合している自転車のハブＨも固定されることによってホイールＷの回転を防止することができる。第１スプリング３３０の反力により、ピン３１０が外部結着部材１１０の溝１１１に正確に締結されなくても、ホイールＷの所定程度の回転によって外部結着部材１１０の溝１１１にピン３１０が締結されることができる。

反対に、解錠の際、モーター２１０が施錠時と相反する方向に動作して施錠部３００のピン３１０を外部結着部材１１０の反対方向に移動させ、これによって外部結着部材１１０とピン３１０が分離されることができる。解錠の際、第２スプリング３２０はピン３１０に弾性力を提供することにより、モーター２１０の動作と同時にピン３１０が外部結着部材１１０から離脱することを補助する。外部結着部材１１０とピン３１０が摩擦によって強く締結されている場合、単にモーター２１０の力のみではピン３１０が円滑に離脱することができないこともあるからである。したがって、外部結着部材１１０の固定は解除されるとともに解錠されることによってホイールＷの回転が可能になる。

以下、図７及び図８を参照して外部結着部材１１０の溝１１１の形態及び配列について説明する。
図７は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の外部結着部材１１０の溝１１１において外部結着部材１１０の中心から遠い領域にピン３１０が締結された状況を示す図であり、図８は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の外部結着部材１１０の溝１１１において外部結着部材１１０の中心に近い領域にピン３１０が締結された状況を示す図である。

図７及び図８を参照すると、自転車施錠装置１０の外部結着部材１１０には少なくとも一つの溝１１１が形成される。外部結着部材１１０の一側面に凹んでいる溝１１１が形成されることにより、ピン３１０が挿入できる空間が形成され、挿入されたピン３１０が溝１１１と締結されることによって外部結着部材１１０と施錠部３００が結合するものである。外部結着部材１１０と施錠部３００が結合することによって自転車のホイールＷが施錠される。

外部結着部材１１０には複数の溝１１１が形成されることができる。溝１１１とピン３１０が結合することができる正確な位置を探すためにホイールＷを回転させなければならない不便を減らすためである。複数の溝１１１は外部結着部材１１０の内周に沿って等間隔で配列されることができる。上述したように、ピン３１０は第１スプリング３３０を持っているので、外部結着部材１１０の一側面のうち溝１１１ではない面にピン３１０が接触するとしても、ホイールＷをある程度回転することによって溝１１１にピン３１０が挿入されるようにすることができる。

仮に、溝１１１がピン３１０の外形と正確に対応するように円柱状に形成される場合、ピン３１０と溝１１１が少しでもずれて整列されてもピン３１０が溝１１１に挿入されることができない。したがって、このような問題点を解決するために、外部結着部材１１０の溝１１１は外部結着部材１１０の中心に向かって開放した形態に形成されることができる。中心方向に長く開放して形成された溝１１１によって、ピン３１０と溝１１１の中心が正確に整列されなくても、図７及び図８のように、ピン３１０が溝１１１の内部に挿入されて正常にホイールＷを施錠することができる。

図９及び図１０は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の解錠状態のカバー部４００とピンケース突起３４１が分離できる状態を示す図であり、図１１は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の施錠状態のカバー部４００をピンケース突起３４１が阻止してカバー部４００が分離できない状態を示す。

図９、図１０及び図１１を参照すると、本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０は、駆動部２００が含む外部ケース２３０に連結され、施錠装置の一側面に位置するカバー部４００をさらに含むことができる。施錠装置が施錠状態の場合、カバー部４００と施錠部３００が互いに噛み合ってカバー部４００の回転及び開放を防止することができ、施錠装置が解錠状態の場合、カバー部４００と施錠部３００がそれ以上噛み合わなくてカバー部４００の回転及び開放が可能である。

図９及び図１０から確認することができる本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の解錠の際、施錠部３００が外部結着部材１１０の反対方向に移動することにより、ピンケース突起３４１と第１カバー突起４１１の結合が解除される。これにより、第１カバー突起４１１は第２カバー４２０のスロットの内部で移動可能になり、第１カバー４１０が回転可能な状態になってカバー部４００が開放可能である。図９及び図１０は第１カバー４１０が第２カバー４２０に対して回転してカバー除去不可の位置とカバー除去可能の位置に配置されている状況をそれぞれ示した図である。

反対に、図１１から確認することができる自転車施錠装置１０の施錠の際、施錠部３００が駆動部２００の駆動によって外部結着部材１１０に向かって移動し、ピンケース突起３４１が第１カバー突起４１１と接触することになる。したがって、ピンケース３４０と第１カバー４１０が互いに噛み合い、ピンケース３４０を含む施錠部３００は外部ケース２３０内に固定されているので、これと噛み合っている第１カバー４１０の回転が防止される。したがって、第１カバー４１０を使用者の操作で回転させて解錠位置に配置することができないので、カバー部４００を開放することができなくなる。

図１２は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の、外周面マーカーが形成された外部結着部材１１０の斜視図であり、図１３は前記外部結着部材１１０が正常に組み立てられて外部ケース２３０に一部が収容された状態を示した側面図である。

図１２を参照すると、外部結着部材１１０の外周面にはマーカーが形成されることができる。本発明の一実施形態のように、色が互いに違う２個のマーカーが外部結着部材１１０の回転軸方向に外部結着部材１１０の外周面に一つずつ配置されることができるが、単一円形マーカーが配置されることができるなど、マーカーの配列はこれに制限されない。

図１３を参照すると、自転車施錠装置１０を自転車に結合するとき、外部結着部材１１０は外部ケース２３０から一定間隔で離隔して配置される。外部結着部材１１０は自転車のホイールＷのハブＨに結合して自転車のホイールＷと一緒に回転するが、外部ケース２３０は自転車のフォークＦに結合して回転しないので、互いに接触するように配置される場合には摩擦が発生するからである。

外部結着部材１１０と外部ケース２３０間の間隔は、施錠の際、施錠部３００のピン３１０が駆動部２００によって移動して外部結着部材１１０の溝１１１に挿入されることができ、解錠の際、施錠部３００のピン３１０が駆動部２００によって移動して外部結着部材１１０の溝１１１から離脱することができる間隔ではなければならない。したがって、適切な間隔を維持することが重要であるが、外部結着部材１１０は外部ケース２３０の内部に一部が挿入されて遮られるから、適切な間隔が維持されているかを肉眼で判断しやすくない。

本発明の一実施形態による外部結着部材１１０の外周面にはマーカーが形成されるので、前記マーカーが露出される程度から適切な間隔が維持されるかを確認することができる。第１マーカー１１３は外部結着部材１１０の外周面において外部結着部材１１０の一側面に近い領域に形成され、第２マーカー１１４は外部結着部材１１０の外周面において外部結着部材１１０の他側面に近い領域に形成される。また、前記マーカーは、正常に外部結着部材１１０と外部ケース２３０が組み立てられた場合、一マーカーのみが外部から確認することができ、他のマーカーは外部ケース２３０によって遮られる位置に配置される。したがって、図１３のような場合、外部結着部材１１０と外部ケース２３０が正しく装着されて適切な間隔を維持しているものである。仮に、一マーカーと他のマーカーの一部が外部に露出される場合、これは適切な間隔より大きな間隔を外部結着部材１１０と外部ケース２３０が維持しているものであり、一マーカーのみ露出されるが全体ではない一部のみが露出される場合、適切な間隔より小さな間隔を外部結着部材１１０と外部ケース２３０が維持しているものである。

図１４は本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の内部にマグネットセンサー２６０が取り付けられた状況を示した斜視図である。

本発明の一実施形態による自転車施錠装置１０の外部結着部材１１０は、一部領域が磁性材質から構成されるか、或いは磁石が外部結着部材１１０の内部空間に収容されることができる。したがって、外部ケース２３０に結合するマグネットセンサー２６０を隣接して配置することにより、外部結着部材１１０の回転時に変化する磁気力を測定することができる。別途のセンサーとセンシング部を構成せずに、施錠機能をする外部結着部材１１０を用いるものである。

マグネットセンサー２６０の代わりに、リードスイッチ、ホールセンサーなどを使うことができるが、その種類はこれに制限されない。

外部結着部材１１０から離隔して配置されるとともに外部ケース２３０に回転可能に結合し、外部結着部材１１０の回転によって変化する磁気力によって回転可能な発電用磁石（図示せず）をさらに備えることができる。それだけでなく、外部結着部材１１０内に磁石を内蔵することで、外部ケース２３０内に収容された発電機に磁気力の変化が伝達されて電力を生産することもできる。ホイールＷの回転を用いて電力を生産することができるものである。

図１５は本発明の他の実施形態による自転車施錠装置１０の、ケーブル４１３が連結されたカバー部４００の形態を概略的に示す図である。

本発明の他の実施形態によれば、第１カバー４１０には盗難防止用に用いられるケーブル４１３が連結されることができる。本発明の自転車施錠装置１０はホイールＷと自転車本体の相対的な動きができないようにして自転車を施錠するものなので、自転車胴体を持ち上げて移す方式で盗難が行われる場合はこれを防止することが効果的でない。したがって、一般的な自転車用ロックに用いられるケーブル４１３をカバー部４００に連結することができるようにすることによってこのような場合に備えるものである。

ケーブル４１３は固定可能な物体を取り囲み、一端が第１カバー４１０に連結される。ケーブル４１３の一端は、自転車施錠装置１０が施錠されるとき、第１カバー突起４１１と一緒に施錠部３００と結合することによって離脱が防止されることができる。

本発明のさらに他の実施形態によれば、第１カバー４１０には少なくとも一つの第１カバーコネクターが形成されることができ、第２カバー４２０には第１カバーコネクターと対応する位置に第２カバーコネクターが形成されることができる。第１カバー４１０が第２カバー４２０に組み立てられれば、第１カバーコネクターと第２カバーコネクターが互いに接触して電気的に連結されることができる。第２カバーコネクターは下端に位置するＰＣＢ基板４４０と電気的に連結され、結果として第１カバー４１０をＰＣＢ基板４４０と電気的に連結することができる。これにより、第１カバー４１０に電力及び制御信号が供給されるようにして、ＬＥＤ、スピーカーモジュールなどをカバー部４００で使うことができるようにする。

第１カバー４１０と第２カバー４２０を連結することができる方法として、電気的接点を用いる方法の外にも、ブルートゥース（登録商標）、ＡＮＴ＋のような無線通信方式でカバー部４００をモジュール化する方式があり得る。

図１７は本発明の一実施形態による自転車施錠方法の施錠モード又は解錠モードが動作するフローチャートである。
本発明の他の実施形態として自転車施錠方法が提供されることができる。

図１７を参照すると、本発明の一実施形態による自転車施錠方法は、自転車施錠装置１０と使用者デバイス間の無線通信信号の強度を測定する段階（Ｓ１００）、測定された信号強度と既設定の基準強度を比較する段階（Ｓ２００）、及び比較結果、測定された信号強度が基準強度未満の場合、自転車施錠装置１０が施錠モードに動作する段階（Ｓ３００、Ｓ４００）を含むことができる。

また、前述した測定された信号の強度が基準強度未満の場合ではなく、測定された信号強度が基準強度以上の場合、自転車施錠装置１０が解錠モードに動作する段階（Ｓ５００）をさらに含むことができる。

図１８は本発明の一実施形態による自転車施錠方法の施錠モードでの盗難状況を判断するフローチャートである。

図１８を参照すると、本発明の一実施形態による自転車施錠方法は、加速度センサーが各軸の加速度の変化量を測定し、ジャイロセンサーが各軸の角速度を測定する段階（Ｓ４１０）、測定された変化量と既設定の基準変化量を比較し、測定された角速度を基準角速度と比較する段階（Ｓ４２０）、比較の結果、測定された変化量が基準変化量以上であり、或いは測定された角速度が基準角速度以上である場合、盗難状況と判断する段階（Ｓ４３０、Ｓ４４０）、及び判断された盗難状況によって使用者デバイスに盗難防止メッセージを伝送する段階（Ｓ４５０）をさらに含むことができる。

本発明の一実施形態による自転車施錠方法は、施錠モード、解錠モード又は盗難信号判断の際、自転車に付着されたＬＥＤモジュール又は音声出力モジュールが動作してそれぞれ点灯又は音声を出力することができる。

本発明の一実施形態による方法に関連しては前述した装置についての内容を適用することができる。したがって、方法に関連して、前述した装置についての内容と同一の内容については説明を省略した。

本発明の一実施形態はコンピュータによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態にも実現されることができる。コンピュータ可読の媒体はコンピュータによってアクセス可能な任意の可用媒体であってもよく、揮発性及び非揮発性媒体、分離型及び非分離型媒体を全て含む。

また、コンピュータ可読の媒体はコンピュータ保存媒体及び通信媒体を全て含むことができる。コンピュータ保存媒体はコンピュータ可読の命令語、データ構造、プログラムモジュール又はその他のデータのような情報の保存のための任意の方法又は技術で実現された揮発性及び非揮発性、分離型及び非分離型媒体を全て含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ可読の命令語、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波のような変調されたデータ信号のその他のデータ、又はその他の伝送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。

前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は本発明の技術的思想又は必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に易しく変形可能であることが理解可能であろう。したがって、以上で記述した実施形態は全ての面で例示的なもので、限定的ではないものと理解しなければならない。例えば、単一型と説明されている各構成要素は分散されて実施されることもでき、同様に分散されたものと説明されている構成要素も結合された形態に実施されることができる。

本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求範囲によって決められ、特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその均等な概念から導出される全ての変更又は変形の形態は本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

Claims (15)

1. 自転車施錠装置であって、
   自転車のハブの内側面に位置する内部結着部材、及び前記ハブの外側面に位置し、前記内部結着部材と結合する外部結着部材を含む結着部と；
   前記外部結着部材の一側面に結合し、モーター及び外部ケースを含む駆動部と；
   ピンケース、前記ピンケースの内部に位置するピン、前記ピンケースの上端に結合するピンケースカバー及び前記ピンケースカバーと前記ピンに結合して前記ピンを前記ピンケースに対して摺動可能に支持する第１スプリングを含む施錠部と；を含み、
   前記施錠部は、前記駆動部の内部に位置し、
   前記モーターに印加された駆動信号によって前記モーターが動作すれば、前記モーターと連結された前記ピンケースが前進することにより、前記ピンが前記外部結着部材の溝に挿入されて前記ハブの回転を防止し、
   前記ピンは、自転車のホイールの所定程度の回転があるとき、前記第１スプリングの弾性力によって前記外部結着部材の溝に挿入される、自転車施錠装置。
2. 前記駆動部の動作を制御する制御部と；
   使用者デバイスと無線通信で連結される通信部と；をさらに含み、
   前記通信部は、前記使用者デバイスから駆動信号を受信し、前記制御部に前記駆動信号を伝達する、請求項１に記載の自転車施錠装置。
3. 各軸の加速度変化量を測定する加速度センサー又は各軸の角速度を測定するジャイロセンサーの少なくとも一つをさらに含み、
   前記制御部は、前記測定された変化量が既設定の基準変化量以上であり或いは前記測定された角速度が既設定の基準角速度以上である場合、前記通信部を介して前記使用者デバイスに盗難防止メッセージを伝送する、請求項２に記載の自転車施錠装置。
4. 警報部をさらに含み、
   前記警報部は、
   前記自転車施錠装置の一側面に位置し、前記測定された変化量が既設定の基準変化量以上であり或いは前記測定された角速度が既設定の基準角速度以上である場合、点灯による警報を行うＬＥＤモジュールと；
   前記測定された変化量が既設定の基準変化量以上であり或いは前記測定された角速度が既設定の基準角速度以上である場合、警報音の出力による警報を行う音声出力モジュールと；を含む、請求項３に記載の自転車施錠装置。
5. 前記駆動部に連結されるカバー部；をさらに含み、
   施錠状態の際、前記カバー部と前記施錠部が結合して前記カバー部の回転及び開放を防止し、
   解錠状態の際、前記カバー部と前記施錠部の結合が解除されて前記カバー部の回転及び開放ができるようにする、請求項１に記載の自転車施錠装置。
6. 前記カバー部は、一端が前記カバー部に連結されるケーブルを含み、
   前記ケーブルの一端は、施錠状態で前記カバー部から分離されないように前記カバー部に連結される、請求項５に記載の自転車施錠装置。
7. 前記カバー部は、
   第１カバーコネクターを備えた第１カバーと；
   前記第１カバーコネクターに接触して電気的に連結される第２カバーコネクターを備え、前記第１カバーが着脱可能に結合する第２カバーと；を含む、請求項５に記載の自転車施錠装置。
8. 前記結着部は、前記内部結着部材と前記外部ケースとの間に配置される少なくとも一つのスペーサーをさらに含む、請求項１に記載の自転車施錠装置。
9. 前記結着部は、前記内部結着部材と前記ハブとの間、又は前記ハブと前記外部結着部材との間に配置されるゴムパッドをさらに含む、請求項１に記載の自転車施錠装置。
10. 前記駆動部は、前記モーターに連結されたギアをさらに含み、
    前記施錠部は、前記ピンケースに形成され、前記ギアと噛み合うラックをさらに含み、
    前記モーターに印加された駆動信号によって前記モーターが動作すれば、前記モーターと連結された前記ギアが回転し、前記ギアと連結された前記ピンケースが移動することによって前記ピンが前記外部結着部材に結合して前記ハブの回転を防止する、請求項１に記載の自転車施錠装置。
11. 前記外部結着部材は、前記ピンが結合する少なくとも一つの溝を含み、
    前記少なくとも一つの溝は前記外部結着部材の内周に沿って配列される、請求項１０に記載の自転車施錠装置。
12. 前記少なくとも一つの溝は、前記外部結着部材の中心に向かって開放する、請求項１１に記載の自転車施錠装置。
13. 正常な組立状態で前記外部結着部材の外周面における、前記外部ケースに収容される一部領域に第１マーカーが形成され、
    正常な組立状態で前記外部結着部材の外周面における、外部に露出される一部領域に第２マーカーが形成される、請求項１に記載の自転車施錠装置。
14. 前記外部結着部材は、一部領域が磁性を有し、
    前記外部結着部材から離隔して配置され、前記外部結着部材の回転によって変化する磁力によって電力を生産する発電機をさらに含む、請求項１に記載の自転車施錠装置。
15. 前記施錠部は、前記外部ケースと前記ピンケースに連結される第２スプリングをさらに含み、
    前記第２スプリングは、解錠状態で、前記ピンが前記外部結着部材から離脱した状態を維持するように前記ピンケースに弾性力を加える、請求項１に記載の自転車施錠装置。

Images