KR101026761B1 - Positioning system of unmmaned rental bicycle - Google Patents

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Abstract

무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있도록 이동형 중계기를 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 용이하게 추적하여 회수할 수 있는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템이 제공된다. 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템은, 자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템에 있어서, 무인대여 자전거에 탑재되며, 무인대여 자전거의 위치정보를 생성하는 GPS 모듈; 무인대여 자전거에 탑재되며, 생성된 무인대여 자전거의 위치정보를 근거리 통신 반경에서 무선통신하는 근거리 무선통신 모듈; 무인대여 자전거에 고유 식별번호(ID)를 할당하고 대여 정보를 생성하는 자전거 무선대여 모듈; 및 자전거 무선대여 모듈로부터 무인대여 자전거의 고유 식별번호 및 대여 정보를 제공받고, 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈의 통신 반경에 진입하도록 이동하며, 통신 반경 내에서 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 이동형 중계기를 포함한다.By moving the mobile repeater to communicate with the short-range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle, a location tracking system of the unmanned bicycle is provided that can easily track and recover the location of the stolen or unattended unmanned bicycle. The position tracking system of the unmanned bicycle is a position tracking system of a rented bicycle which tracks the position of the unmanned bicycle which is left unattended or stolen after being detached from the bicycle holder. A GPS module for generating a; A short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle and wirelessly communicating the location information of the generated unmanned bicycle at a short range communication radius; Bicycle wireless rental module for assigning a unique identification number (ID) to the unmanned bicycle and generate rental information; And receiving the unique identification number and rental information of the unmanned bicycle from the wireless rental module, and moves to enter the communication radius of the short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle, and moves the location information of the unmanned bicycle within the communication radius. It includes a mobile repeater receiving.

무인대여, 자전거, 이동형 중계기, 위치 추적, 근거리 무선통신, GPS 모듈 Unmanned Rental, Bicycles, Mobile Repeaters, Location Tracking, Near Field Communication, GPS Modules

Description

무인대여 자전거의 위치 추적 시스템 {Positioning system of unmmaned rental bicycle}Location tracking system for unmanned bicycles {Positioning system of unmmaned rental bicycle}

본 발명은 무인대여 자전거에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 근거리 무선통신 모듈 간의 통신을 이용하여 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned bicycle, and more particularly, to a system for tracking the location of a stolen or neglected unmanned bicycle using communication between short-range wireless communication module.

일반적으로, 자전거는 생활 스포츠에 사용하는 운동기구로서 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 도심지의 근거리 교통에도 매우 유익하게 사용하고 있는 교통수단이다. 특히, 교통 체증을 감소시키고 이에 따른 공해 방지에 효과적이어서 선진국에서는 자전거의 이용을 적극 활성화시키고 도심에는 자전거 전용도로를 만들어 환경 보호, 교통 체증의 해소, 및 국민 건강에 매우 많은 도움을 주고 있는 실정이다.In general, bicycles are not only widely used as sports equipment for daily sports but are also very useful for short distance transportation in urban areas. In particular, as it reduces traffic jams and is effective in preventing pollution, developed countries actively promote the use of bicycles and create bicycle lanes in the city center, helping to protect the environment, reduce traffic jams, and public health. .

그러나 이러한 자전거는 외부로 노출되어 있기 때문에 도난이 용이하게 발생하고 있고, 자전거의 도난을 방지하기 위해 잠금장치를 사용할 경우에도 자전거의 무게가 가볍기 때문에 도난 방지가 용이하지 않다는 문제점이 있다.However, since the bicycle is exposed to the outside, theft is easily generated, and even when the locking device is used to prevent theft of the bicycle, there is a problem in that theft is not easy because the weight of the bicycle is light.

한편, 최근 자전거 대여소가 생겨나고 있지만, 대부분 수작업에 의하여 자전 거의 대여 및 회수를 담당하고 있으므로, 이를 해결하기 위하여 다수의 자전거 대여소를 통합적으로 관리할 수 있는 통신망을 이용한 자전거 대여 관리 방법 및 시스템이 제공되고 있다.On the other hand, although bicycle rental stations have recently been created, most of them are in charge of the rental and recovery of bicycles by manual labor, and in order to solve this problem, a bicycle rental management method and system using a communication network that can manage a large number of bicycle rental stations are provided. It is becoming.

한편, 관련 기술로서, 대한민국 특허출원번호 제2008-0034641호(출원일: 2008년04월15일)에는 "휴대폰 인증을 이용한 RFID 자전거 무인대여 시스템 및 그 방법"이 개시되어 있는데, 이에 따르면, 자전거 무인대여시스템에 대한 사전 등록절차 없이 휴대폰을 이용하여 사용자를 인증함으로써, 휴대폰 소유자라면 누구든지 자전거 무인대여시스템으로부터 자전거를 대여할 수 있을 뿐만 아니라 휴대폰을 이용하여 이용요금에 대한 간편 결제가 가능하게 한다.On the other hand, as a related technology, Korean Patent Application No. 2008-0034641 (Application Date: April 15, 2008) discloses "an RFID bicycle unmanned rental system and method using mobile phone authentication," according to the unmanned bicycle By authenticating the user using a mobile phone without pre-registration procedure for the rental system, anyone who owns the mobile phone can rent a bicycle from the bicycle unmanned rental system, as well as make simple payment for the usage fee using the mobile phone.

도 1은 종래의 기술에 따른 자전거 무인대여 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 자전거 무인대여 시스템의 자전거 거치대를 예시하는 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a bicycle unmanned rental system according to the prior art, Figure 2 is a view illustrating a bicycle cradle of the bicycle unmanned rental system according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 자전거 무인대여 시스템(10)은, 무인대여 자전거(11), RFID 태그(12), 자전거 거치대(13), 자전거 무인대여 모듈(14) 및 자전거 로킹부(15)를 포함하며, 상기 자전거 무인대여 모듈(14)은 인증부(14-1), RFID 리더(14-2), 제어부(14-3), 메모리(14-4) 및 표시부(14-5)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the bicycle unmanned rental system 10 according to the related art includes an unmanned bicycle 11, an RFID tag 12, a bicycle holder 13, a bicycle unmanned rental module 14, and a bicycle locking unit. And a bicycle rental module 14, the authentication unit 14-1, the RFID reader 14-2, the control unit 14-3, the memory 14-4, and the display unit 14-. 5) may be included.

먼저, 무인대여 자전거(11)는 자전거 거치대(13)에 부착된 자전거 로킹부(15)에 의해 잠긴 상태로 거치되어 있고, 또한, 무인대여 자전거(11)는 RFID 태그(12)를 탑재하여 상기 자전거 거치대(13)에 탑재된 RFID 리더(14-2)와 통신함으 로써 무인대여 자전거(11)의 로킹 및 해제가 제어될 수 있다.First, the unmanned bicycle 11 is mounted in a locked state by the bicycle locking unit 15 attached to the bicycle holder 13, and the unmanned bicycle 11 is equipped with an RFID tag 12 to By communicating with the RFID reader 14-2 mounted on the bicycle holder 13, locking and unlocking of the unmanned bicycle 11 can be controlled.

만일, 자전거(11)를 무인대여하기 위한 사용자가 자전거 무인대여 모듈(14)의 인증부(14-1)를 통해 휴대폰 또는 신용카드 등을 사용하여 정해진 절차에 따라 인증과 사용 절차를 거치게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 자전거 거치대(13)에 거치된 자전거(11)를 무인 대여할 수 있다. 즉, 자전거 거치대(13)의 자전거 로킹부(15)에 의해 잠긴 상태의 자전거(11)는 전술한 인증 및 사용 절차가 정상적으로 수행되면, 상기 자전거 로킹부(15)의 잠금이 해제되고, 이에 따라 상기 자전거 무인대여 모듈(14)로부터 자전거(11)를 정상적으로 무인 대여할 수 있다.If the user for renting the bicycle 11 goes through the authentication unit 14-1 of the bicycle rental module 14 using a mobile phone or a credit card, etc. As shown in FIG. 2, the bicycle 11 mounted on the bicycle holder 13 may be rented unattended. That is, when the bicycle 11 in the locked state by the bicycle locking unit 15 of the bicycle holder 13 is normally performed, the bicycle locking unit 15 is unlocked, and accordingly Bicycle 11 can be rented normally from the bicycle unmanned rental module 14.

한편, 도 3은 종래의 기술에 따른 도난 상태의 자전거와 무선대여 모듈 사이에 근거리 무선통신이 수행되지 않는 것을 설명하기 위한 도면이다.Meanwhile, FIG. 3 is a view for explaining that short-range wireless communication is not performed between a bicycle in a stolen state and a wireless rental module according to the related art.

도 3에 도시된 바와 같이, RFID 태그(12)를 탑재한 자전거(11)가, 도면부호 A로 도시된 바와 같이, 상기 자전거 로킹부(15)의 잠금이 해제되거나 또는 강제적으로 도난당한 경우, 상기 자전거 거치대(13)에 탑재된 RFID 리더(14-2)의 통신 반경으로부터 벗어나게 되고, 상기 자전거(11)의 RFID 태그(12) 및 상기 자전거 거치대(13)의 RFID 리더(14-2) 사이에 무선통신이 불가능해지게 된다. 예를 들면, 상기 자전거(11)가 정상적으로 대여된 경우라면, 사용자에 대한 대여 정보를 알고 있으므로, 추후 이를 회수할 수 있지만, 도난당한 상태라면, 비록 상기 자전거(11)가 RFID 태그(12)를 탑재하고 있더라도 상기 자전거 무인대여 모듈(14)이 자전거(11)의 위치를 추적할 수 없다는 문제점이 있다.As shown in FIG. 3, when the bicycle 11 equipped with the RFID tag 12 is unlocked or forcibly stolen, as shown by reference numeral A, the bicycle locking unit 15 is unlocked. It is out of the communication radius of the RFID reader 14-2 mounted on the bicycle holder 13, and between the RFID tag 12 of the bicycle 11 and the RFID reader 14-2 of the bicycle holder 13 Wireless communication becomes impossible. For example, if the bicycle 11 is normally rented, since the rental information for the user is known, the bicycle 11 may be recovered later, but if the bicycle 11 is stolen, the bicycle 11 may use the RFID tag 12. Even if it is mounted, there is a problem that the bicycle unmanned rental module 14 cannot track the position of the bicycle 11.

또한, 자전거(11)의 RFID 태그(12)로부터 위치정보를 수신할 수 있는 고정된 상태의 전용 중계기들이 구비된 경우, 상기 자전거 무인대여 모듈(14)이 자전거(11)의 위치를 추적할 수 있지만, 이 경우 중계기는 고정된 상태이므로, 다수의 중계기가 설치되어야 한다는 문제점이 있다. 또한, 상기 전용 중계기 대신에 통상적인 이동통신망의 중계기 또는 기지국을 이용할 수 있지만, 그 호환성이 용이하지 않고, 아울러 이동통신망을 이용하려면 별도의 데이터 요금이 부과된다는 문제점이 있다.In addition, when there are fixed relays capable of receiving position information from the RFID tag 12 of the bicycle 11, the bicycle unmanned rental module 14 may track the position of the bicycle 11. However, in this case, since the repeater is fixed, there is a problem that a plurality of repeaters must be installed. In addition, although a repeater or base station of a conventional mobile communication network may be used instead of the dedicated repeater, the compatibility is not easy, and there is a problem in that a separate data fee is charged to use a mobile communication network.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있도록 이동형 중계기를 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 용이하게 추적하여 회수할 수 있는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention to solve the above problems, by moving the mobile repeater to communicate with the short-range wireless communication module mounted on the unmanned bike, it is easy to track the location of the stolen or unmanned unmanned bike To provide a location tracking system for unmanned rental bikes that can be recovered.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 도난 상태의 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있는 이동형 중계기를 정상적으로 대여된 무인대여 자전거에 탑재하여 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 추적할 수 있는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the technical problem to be achieved by the present invention, by carrying a mobile repeater that can communicate with the short-range wireless communication module mounted on the unmanned rental bicycle in the stolen state on a rented unmanned bicycle, the stolen or unattended rental To provide a location tracking system for unmanned bicycles that can track the position of the bicycle.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템은, 자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템에 있어서, 상기 무인대여 자전거에 탑재되며, 적어도 3개의 GPS 위성과 통신하여 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 생성하는 GPS 모듈; 상기 무인대여 자전거에 탑재되며, 상기 생성된 무인대여 자전거의 위치정보를 근거리 통신 반경에서 무선통신하는 근거리 무선통신 모듈; 상기 무인대여 자전거에 고유 식별번호(ID)를 할당하고 대여 정보를 생성하는 자전거 무선대여 모듈; 및 상기 자전거 무선대여 모듈로부터 상기 무인대여 자전거의 고유 식별번호 및 대여 정보를 제공받고, 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈의 통신 반경에 진입하도록 이동하며, 상기 통신 반경 내에서 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 적어도 하나 이상의 이동형 중계기를 포함하되, 상기 적어도 하나 이상의 이동형 중계기는 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량에 탑재되어 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신하는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-described technical problem, the position tracking system of the unmanned rental bicycle according to the present invention, the position tracking system of the unmanned rental bicycle to track the position of the unmanned rental bicycle in the neglected or stolen state from the bike holder The GPS module may be mounted on the unmanned bicycle and generate position information of the unmanned bicycle by communicating with at least three GPS satellites. A short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle and wirelessly communicating at a short range of communication with the location information of the generated unmanned bicycle; A bicycle wireless rental module for assigning a unique identification number (ID) to the unmanned bicycle and generating rental information; And receiving a unique identification number and rental information of the unmanned bicycle from the bicycle wireless rental module, and moving to enter a communication radius of the short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle, the unmanned rental within the communication radius. At least one mobile repeater for receiving location information of the bicycle, wherein the at least one mobile repeater is mounted on a conventional vehicle including a garbage collection vehicle, a police vehicle, a public agency work vehicle, respectively, regularly or in a jurisdiction While moving arbitrarily, it is characterized in that the communication with the short-range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle.

여기서, 상기 적어도 하나 이상의 이동형 중계기는 각각, 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 근거리에서 무선통신하여 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 근거리 무선통신 모듈; 및 상기 수신된 위치정보에 따라 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 확인하는 제어부를 포함할 수 있다.The at least one mobile repeater may include a short range wireless communication module configured to receive location information of the unmanned bicycle by wirelessly communicating at a short distance with a short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle. And according to the received location information may include a control unit for checking the location information of the unmanned rental bicycle.

여기서, 상기 적어도 하나 이상의 이동형 중계기는 각각, 상기 제어부에서 확인된 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 상기 자전거 무선대여 모듈에게 무선통신으로 제공하는 무선통신 모듈을 추가로 포함할 수 있다.Here, each of the at least one mobile repeater may further include a wireless communication module for providing the bicycle wireless rental module to the bicycle wireless rental module the location information of the unmanned rental bicycle identified by the control unit.

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여기서, 상기 근거리 무선통신 모듈은 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 및 UWB(Ultra-wideband) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Here, the short range wireless communication module may be any one selected from Zigbee, Bluetooth, and UWB (Ultra-wideband).

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템은, 자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 제1 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템에 있어서, 상기 제1 무인대여 자전거에 탑재되며, 적어도 3개의 GPS 위성과 통신하여 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 생성하는 GPS 모듈; 상기 제1 무인대여 자전거에 탑재되며, 상기 생성된 제1 무인대여 자전거의 위치정보를 근거리 통신 반경에서 무선통신하는 근거리 무선통신 모듈; 상기 제1 무인대여 자전거에 고유 식별번호(ID)를 할당하고 대여 정보를 생성하는 자전거 무선대여 모듈; 및 상기 자전거 무선대여 모듈로부터 상기 제1 무인대여 자전거의 고유 식별번호 및 대여 정보를 제공받고, 상기 제1 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈의 통신 반경에 진입하도록 이동하며, 상기 통신 반경 내에서 상기 제1 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 이동형 중계기를 포함하되, 상기 이동형 중계기는 정상적으로 대여된 적어도 하나 이상의 제2 무인대여 자전거에 탑재되어, 상기 제2 무인대여 자전거가 상기 제1 무인대여 자전거의 통신 반경에 진입시, 상기 제1 무인대여 자전거의 위치를 추적하고, 상기 제2 무인대여 자전거의 반납시 상기 자전거 무선대여 모듈에게 추적된 상기 제1 무인대여 자전거의 위치정보를 제공하고, 상기 이동형 중계기는 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량에도 탑재되어 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, as another means for achieving the above-described technical problem, the position tracking system of the unmanned rental bicycle according to the present invention, the unmanned bicycle for tracking the position of the first unmanned rental bicycle in the neglected or stolen state from the bike holder A location tracking system, comprising: a GPS module mounted on the first unmanned bicycle and generating position information of the unmanned bicycle by communicating with at least three GPS satellites; A short range wireless communication module mounted on the first unmanned bicycle and wirelessly communicating at a short range communication radius of the generated location information of the first unmanned bicycle; A bicycle wireless rental module for assigning a unique identification number to the first unmanned bicycle and generating rental information; And receiving the unique identification number and the rental information of the first unmanned bicycle from the bicycle wireless rental module and moving to enter a communication radius of the short range wireless communication module mounted on the first unmanned bicycle, within the communication radius. A mobile repeater for receiving location information of the first unmanned bicycle, wherein the mobile repeater is mounted on at least one second unmanned bicycle that is normally rented, and the second unmanned bicycle is the first unmanned rental When entering the communication radius of the bicycle, tracking the location of the first unmanned bicycle, and when the return of the second unmanned bicycle provides the location information of the first unmanned bicycle tracked to the bicycle wireless rental module, Mobile repeaters are common vehicles that include garbage collection vehicles, police vehicles, and public service vehicles. Even mounted characterized in that, while regular or arbitrary movement within the jurisdiction in communication with the short-range wireless communications module mounted on the unmanned rental bicycle.

본 발명에 따르면, 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있도록 이동형 중계기를 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 추적할 수 있다.According to the present invention, by moving the mobile repeater to communicate with the short-range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle, it is possible to track the location of the stolen or unattended unmanned bicycle.

본 발명에 따르면, 이동형 중계기가 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량에 탑재됨으로써, 관할 구역 내에서 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 용이하게 추적하여 회수할 수 있다.According to the present invention, a mobile repeater is mounted on a conventional vehicle including a garbage collection vehicle, a police vehicle, and a public agency work vehicle, thereby easily tracking and recovering the location of a stolen or rented unmanned bicycle in a jurisdiction. .

본 발명에 따르면, 도난 상태의 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있는 이동형 중계기를 정상적으로 대여된 무인대여 자전거에 탑재하여 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 추적할 수 있다.According to the present invention, a mobile repeater capable of communicating with a short-range wireless communication module mounted on a unmanned rental bicycle in a stolen state can be mounted on a normally rented unmanned bicycle to move the stolen or neglected bicycle. Can be.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

본 발명의 실시예로서, 이동형 중계기를 관용차량 내에 탑재한 후 이동시킴으로써, 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈의 통신 반경에 진입할 수 있는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템이 제공된다. 또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 도난 상태의 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있는 이동형 중계기를 정상적으로 대여된 무인대여 자전거에 탑재하여 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거의 위치를 추적할 수 있는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템이 제공된다.As an embodiment of the present invention, by providing a mobile repeater in a conventional vehicle and moving, there is provided a location tracking system of a rented bicycle that can enter the communication radius of the short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle. In addition, as another embodiment of the present invention, a stolen or rented unmanned bicycle by carrying a mobile repeater that can communicate with a short-range wireless communication module mounted on the unmanned rental bicycle in a stolen state mounted on a normally rented unmanned bicycle Location tracking system for unmanned bicycles is provided to track the location of the vehicle.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템의 구체적인 구성도이다.4 is a view for schematically explaining the operation of the position tracking system of the unmanned bicycle according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a specific configuration diagram of the position tracking system of the unmanned bicycle according to an embodiment of the present invention. .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템(100)은, 무선대여 자전거(110), GPS 모듈(120), 근거리 무선통신 모듈(130), 관용차량(140), 이동형 중계기(150) 및 자전거 무인대여 모듈(160)을 포함하며, 상기 이동형 중계기(150)는 무선통신 모듈(151), 근거리 무선통신 모듈(152) 및 제어부(153)를 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.4 and 5, the position tracking system 100 of the unmanned rental bicycle according to an embodiment of the present invention, the wireless rental bicycle 110, GPS module 120, short-range wireless communication module 130, tolerance And a vehicle 140, a mobile repeater 150, and a bicycle unmanned rental module 160. The mobile repeater 150 includes a wireless communication module 151, a short range wireless communication module 152, and a controller 153. You can, but it is not so limited.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템(100)은 자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 무인대여 자전거(110)의 위치를 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템으로서, 관용차량(140) 내에 탑재된 이동형 중계기(150)를 통해서 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)로부터 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 수신함으로써, 그 위치를 추적하게 된다.First, the position tracking system 100 of an unmanned bicycle according to an embodiment of the present invention is a position tracking system of an unmanned bicycle which tracks the position of the unmanned bicycle 110 in an unattended or stolen state after being separated from the bicycle holder. By receiving the position information of the unmanned bicycle 110 from the short range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110 through the mobile repeater 150 mounted in the conventional vehicle 140, To be tracked.

이때, 이동형 중계기(150)는 상기 자전거 무인대여 모듈(160)로부터 도난 또는 방치된 무인대여 자전거(110)의 고유 식별번호(ID) 및 위치정보를 제공받고, 또한, 상기 이동형 중계기(150)는 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량(140)에 탑재되어 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)의 통신 반경에 진입할 경우, 상기 근거리 무선통신 모듈(130)로부터 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 수신할 수 있게 된다. 이때, GPS 모듈(120)은 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재되며, 적어도 3개의 GPS 위성과 통신하여 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 생성할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.At this time, the mobile repeater 150 is provided with a unique identification number (ID) and location information of the unmanned rental bicycle 110 stolen or neglected from the bicycle unmanned rental module 160, the mobile repeater 150 is Short-range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110, while being mounted on a conventional vehicle 140, each of which includes a garbage collection vehicle, a police vehicle, a public agency work vehicle, regularly or arbitrarily moved within a jurisdiction. When entering the communication radius of), it is possible to receive the location information of the unmanned bicycle 110 from the short range wireless communication module 130. In this case, the GPS module 120 may be mounted on the unmanned bicycle 110, and may generate location information of the unmanned bicycle 110 by communicating with at least three GPS satellites, but is not limited thereto.

여기서, 근거리 무선통신 모듈(130)은, 예를 들면, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 및 UWB(Ultra-wideband) 중에서 선택될 수 있지만, 근거리에서 무선통신이 가능한 어떠한 경우도 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 근거리 무선통신 모듈(130)이 지그비(Zigbee)를 통해 구현된 예가 설명된다.Here, the short range wireless communication module 130 may be selected from, for example, Zigbee, Bluetooth, and UWB (Ultra-wideband), but may be any case capable of wireless communication at a short range. In the embodiment of the present invention, an example in which the short range wireless communication module 130 is implemented through Zigbee will be described.

도 5를 참조하면, 자전거 무선대여 모듈(160)은 상기 무인대여 자전거(110)에 고유 식별번호(ID)를 할당하고 대여 정보를 생성한다. 여기서, 고유 식별번호 는 각각의 무인대여 자전거(110)를 구별하기 위해서 할당되며, 대여 정보는 상기 무인대여 자전거(110)가 정상적으로 대여되었는지, 정상적으로 대여된 후 반납되지 않고 방치된 것인지 아니면, 도난 상태인지를 구별하는 정보를 포함한다.Referring to FIG. 5, the bicycle wireless rental module 160 allocates a unique identification number (ID) to the unmanned bicycle 110 and generates rental information. Here, a unique identification number is assigned to distinguish each unmanned bicycle 110, the rental information is whether the unmanned rental bicycle 110 is normally rented, left unreturned after being rented normally, or stolen Contains information that distinguishes cognition.

상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)은 상기 무인대여 자전거에 탑재되며, 상기 GPS 모듈(120)로부터 생성된 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 근거리 통신 반경에서 무선통신하게 된다. 즉, 근거리 무선통신 모듈(130)은 정해진 통신 반경에서만 위치정보를 포함하는 근거리 무선신호를 송신할 수 있으므로, 상기 이동형 중계기(150)가 상기 통신 반경에 들어올 경우, 상기 이동형 중계기(150)에게 근거리 무선신호를 송신할 수 있다.The short range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110 is mounted on the unmanned bicycle and wirelessly transmits the location information of the unmanned bicycle 110 generated from the GPS module 120 at a short range communication radius. Will communicate. That is, since the short range wireless communication module 130 may transmit a short range wireless signal including location information only in a predetermined communication radius, when the mobile repeater 150 enters the communication radius, the short range wireless communication module 130 may provide a short range to the mobile repeater 150. The radio signal can be transmitted.

상기 이동형 중계기(150)가 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)의 통신 반경에 접근할 경우, 상기 이동형 중계기(150)의 근거리 무선통신 모듈(152)은 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)로부터 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 수신하게 된다.When the mobile repeater 150 approaches the communication radius of the short range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110, the short range wireless communication module 152 of the mobile repeater 150 is the unmanned rental. The location information of the unmanned bicycle 110 is received from the short range wireless communication module 130 mounted on the bicycle 110.

적어도 하나 이상의 이동형 중계기(150)는 상기 자전거 무선대여 모듈(160)로부터 상기 무인대여 자전거(110)의 고유 식별번호 및 대여 정보를 제공받고, 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)의 통신 반경에 진입하도록 이동하며, 상기 통신 반경 내에서 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 수신하게 된다. 이때, 상기 적어도 하나 이상의 이동형 중계기(150)는 각각 상기 근거리 무선통신 모듈(130)에 근접함으로써 상기 무인대여 자전거의 위치를 추적하게 된다. 이때, 상기 이동형 중계기(150)는 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량(140)에 탑재되어 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)과 통신하게 된다.At least one mobile repeater 150 is provided with a unique identification number and rental information of the unmanned bicycle 110 from the bicycle wireless rental module 160, a short-range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle 110 Move to enter the communication radius of 130, and receives the location information of the unmanned bicycle 110 within the communication radius. At this time, the at least one mobile repeater 150 tracks the location of the unmanned rental bicycle by approaching the short range wireless communication module 130, respectively. In this case, the mobile repeater 150 is mounted on a conventional vehicle 140 including a garbage collection vehicle, a police vehicle, and a public institution work vehicle, and regularly or arbitrarily moves within the jurisdiction, thereby allowing the unmanned bicycle 110 to move. Will communicate with the short-range wireless communication module 130 mounted on.

구체적으로, 상기 이동형 중계기(150)의 근거리 무선통신 모듈(152)은 상기 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)과 근거리에서 무선통신하여 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 수신한다.Specifically, the short range wireless communication module 152 of the mobile repeater 150 is wirelessly communicated in the short range with the short range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110, the location of the unmanned rental bicycle 110 Receive information.

상기 이동형 중계기(150)의 제어부(153)는 상기 수신된 위치정보에 따라 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 확인하게 된다.The controller 153 of the mobile repeater 150 confirms the location information of the unmanned bicycle 110 according to the received location information.

또한, 상기 이동형 중계기(150)의 무선통신 모듈(151)은 상기 제어부(153)에서 확인된 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보를 상기 자전거 무선대여 모듈(160)에게 무선통신으로 제공한다.In addition, the wireless communication module 151 of the mobile repeater 150 provides the bicycle wireless rental module 160 with the location information of the unmanned rental bicycle 110 identified by the controller 153 by wireless communication.

또한, 상기 이동형 중계기(150)는 신호감도 확인부(도시되지 않음)를 추가로 구비함으로써, 상기 근거리 무선통신 모듈(130)로부터 송신되는 신호의 감도에 따라 상기 무인대여 자전거(110)의 위치를 추적할 수도 있다.In addition, the mobile repeater 150 further includes a signal sensitivity checking unit (not shown) to adjust the position of the unmanned bicycle 110 according to the sensitivity of the signal transmitted from the short range wireless communication module 130. It can also be tracked.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템(100)은 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)과 통신할 수 있도록 중계기(150)를 이동시킴으로써, 도난 또는 방치된 무인대여 자전거(110)의 위치를 용이하게 추적 및 회수할 수 있게 된다. Therefore, the unmanned rental bicycle position tracking system 100 according to an embodiment of the present invention by moving the repeater 150 to communicate with the short-range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110, theft or neglect The location of the unmanned bicycle 110 can be easily tracked and recovered.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 GPS 모듈의 위치정보 생성을 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 6 is a view for explaining the location information generation of the GPS module in the unmanned bicycle position tracking system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 현재 GPS 모듈(120)이 탑재된 무인대여 자전거(110)의 위치를 GPS 위성에서 보내는 신호를 분석 및 계산함으로써, 현재 무인대여 자전거(110)가 있는 곳의 위도와 경도를 계산해 내는 시스템을 GPS 시스템이라고 한다.Referring to FIG. 6, the latitude and longitude of the current unmanned bicycle 110 are located by analyzing and calculating a signal transmitted from a GPS satellite to the position of the unmanned bicycle 110 equipped with the current GPS module 120. The system that calculates is called a GPS system.

구체적으로, 하늘에는 다수의 GPS 위성이 있는데, GPS 모듈(120)은 적어도 GPS 위성 3개(210, 220, 230)를 선택해서 전파로 데이터를 수신하게 된다. 이때, 수신되는 데이터는 GPS 위성(210, 220, 230)의 위치 및 시간일 수 있다. 예를 들면, 제1 GPS 위성(210)에서 보낸 신호를 이용하여 무인대여 자전거(110)가 현재 제1 GPS 위성(210)과 거리가 얼마라는 것을 알 수 있다. 마찬가지 방법으로 제2 및 제3 GPS 위성(220, 230)에게서도 각각의 GPS 위성(210)의 위치와 무인대여 자전거(110)가 있는 곳까지의 거리를 계산하게 된다. 이에 따라, 제1 GPS 위성(210)을 중심으로 하고 제1 GPS 위성(210)으로부터 계산한 무인대여 자전거(110)의 거리를 반경으로 하는 원을 하나 그릴 수 있다. 또한, 제2 GPS 위성(220)을 중심으로 하고 제2 GPS 위성(220)로부터 계산한 무인대여 자전거(110)의 거리를 반경으로 하는 원을 또 하나 그릴 수 있다. 마지막으로 제3 GPS 위성(230)을 중심으로 하고 제3 GPS 위성(230)로부터 계산한 무인대여 자전거(110)의 거리를 반경으로 하는 원을 또 하나 그릴 수 있다. 이와 같이, 세 개의 원을 그리면 반드시 서로 교차하는 하나의 점을 찾을 수 있는데, 이 점의 위도와 경도나 현재 무인대여 자전거(110)가 있는 곳의 위도 및 경도가 된다. 이렇게 해서 찾아낸 위도 및 경도가 무인대여 자전거(110)의 위치정보가 된다.In detail, there are a plurality of GPS satellites in the sky, and the GPS module 120 selects at least three GPS satellites 210, 220, and 230 to receive data by radio waves. In this case, the received data may be the location and time of the GPS satellites 210, 220, and 230. For example, using the signal sent from the first GPS satellites 210, it can be seen that the unmanned bicycle 110 is currently far from the first GPS satellites 210. In the same manner, the position of each GPS satellite 210 and the distance from the second and third GPS satellites 220 and 230 to the place where the unmanned bicycle 110 is located are calculated. Accordingly, it is possible to draw a circle centered on the first GPS satellite 210 and having a radius of the distance of the unmanned bicycle 110 calculated from the first GPS satellite 210. In addition, a circle having a radius of the distance of the unmanned bicycle 110 calculated on the second GPS satellite 220 and calculated from the second GPS satellite 220 may be drawn. Finally, another circle may be drawn with a radius of the distance of the unmanned bicycle 110 calculated from the third GPS satellite 230 as the center of the third GPS satellite 230. As such, by drawing three circles, one point must be found to intersect with each other, which is the latitude and longitude of the point or the latitude and longitude of the current unmanned bicycle 110. The latitude and longitude thus found become position information of the unmanned bicycle 110.

후속적으로, 상기 무인대여 자전거(110)의 위치정보는 상기 근거리 무선통신 모듈(130) 내에 내정된 무선 안테나를 통해 본 발명의 실시예에 따른 이동형 중계기(150)로 전달될 수 있다.Subsequently, the location information of the unmanned bicycle 110 may be transmitted to the mobile repeater 150 according to the embodiment of the present invention through a wireless antenna within the short range wireless communication module 130.

한편, 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network: USN)이란 모든 사물에 무선통신 모듈을 부착해 인터넷에 연결하여 정보를 인식 및 관리하는 네트워크를 말한다.Meanwhile, a ubiquitous sensor network (USN) refers to a network that attaches a wireless communication module to all things to connect to the Internet to recognize and manage information.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈들 간의 통신 및 위치인식을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈인 지그비(Zigbee) 모듈(120)이 PCB 상에 구현된 것을 예시하는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating communication and location recognition between short range wireless communication modules according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a Zigbee module 120 which is a short range wireless communication module according to an embodiment of the present invention. A diagram illustrating what is implemented on this PCB.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈은 지그비(Zigbee) 모듈(152)로 구현될 수 있으며, 이때, 지그비 모듈(152)은, 무선 안테나(152-1), RF 수신부(152-2), 위상동기회로(PLL; Phase Locked Loop)(152-3), 전력제어회로(152-4), RF 송신부(152-5), MAC 처리부(152-6) 및 모듈 제어부(152-7)를 포함하며, 또한, 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)도 동일한 구성을 가질 수 있다.Referring to FIG. 7, a short range wireless communication module according to an embodiment of the present invention may be implemented by a Zigbee module 152. In this case, the Zigbee module 152 may include a wireless antenna 152-1 and an RF. Receiver 152-2, Phase Locked Loop (PLL) 152-3, Power Control Circuit 152-4, RF Transmitter 152-5, MAC Processor 152-6 and Module Controller 152-7, and the short range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110 may have the same configuration.

본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈, 예를 들면, 지그비 모듈(152)은 무선으로 통신할 수 있는 통신 방법을 기반으로 하여 무인대여 자전거(110)에 탑재된 근거리 무선통신 모듈(130)과 통신하는 역할을 수행하며, 통신시에는 근거리 무선통신 모듈(130, 152) 각각의 위치 정보를 기반으로 하여 통신해야 한다. 또한, 근거리 무선통신 모듈(130, 152)끼리도 통신이 가능하게 함으로써, 근거리 무선통신 모듈(152)의 상위 시스템인 이동형 중계기(150)까지 근거리 무선 통신 모듈(152)을 통하여 정보의 전달이 가능하여야 한다.The short range wireless communication module according to an embodiment of the present invention, for example, the Zigbee module 152 is a short range wireless communication module 130 mounted on the unmanned bicycle 110 based on a communication method capable of wireless communication And communicate with each other, and when communicating, communication should be performed based on location information of each of the short range wireless communication modules 130 and 152. In addition, by enabling communication between the short-range wireless communication module (130, 152), it should be possible to transfer information through the short-range wireless communication module 152 to the mobile repeater 150, which is an upper system of the short-range wireless communication module 152. do.

구체적으로, 상기 RF 수신부(152-2), RF 송신부(152-5), 위상동기회로(152-3) 및 전력제어회로(152-4)는 지그비 프로토콜 스택의 PHY 계층에 해당되는 동작을 처리하는 구성부들로서 RF 통신 구조와 네트워크 토폴리지를 결정한다.Specifically, the RF receiver 152-2, the RF transmitter 152-5, the phase synchronization circuit 152-3, and the power control circuit 152-4 process operations corresponding to the PHY layer of the Zigbee protocol stack. The components to determine the RF communication structure and network topology.

상기 RF 수신부(152-2)와 RF 송신부(152-5)는 증폭기, 필터 등을 구비하여 해당 대역의 주파수 신호를 처리하는데, 위상동기회로(152-3)는 RF 수신부(152-2)와 RF 송신부(152-5)가 중간 주파수 신호를 합성하도록 기준 주파수 신호를 제공하고, 전력제어회로(152-4)는 수신 신호의 세기를 판별하여 송신 전력량을 조정하는 기능을 수행한다. 이때, IEEE 802.15.4 표준은 2가지 종류(2.4GHz, 866/915MHz)의 PHY 계층을 정의하며, 2.4GHz 대역에는 16채널, 902MHz 내지 928MHz 대역에는 10채널, 868MHz 내지 870MHz 대역에는 1개 채널이 할당된다.The RF receiver 152-2 and the RF transmitter 152-5 include an amplifier, a filter, and the like to process frequency signals of a corresponding band, and the phase synchronization circuit 152-3 is connected to the RF receiver 152-2. The RF transmitter 152-5 provides a reference frequency signal for synthesizing the intermediate frequency signal, and the power control circuit 152-4 performs a function of adjusting the amount of transmission power by determining the strength of the received signal. At this time, the IEEE 802.15.4 standard defines two types of PHY layers (2.4 GHz, 866/915 MHz), 16 channels in the 2.4 GHz band, 10 channels in the 902 MHz to 928 MHz band, and one channel in the 868 MHz to 870 MHz band. Is assigned.

상기 RF 수신부(152-2)와 RF 송신부(152-5)는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)를 이용하며, 2.4GHz 대역의 경우, 32 PN 코드 길이의 O-QPSK (Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) 변조 방식이 사용되고, 1 GHz 이하 대역의 경우 15 PN 코드 길이의 BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 변조 방식이 이용될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.The RF receiver 152-2 and the RF transmitter 152-5 use DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), and in the case of the 2.4 GHz band, 32-PN code length O-QPSK (Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) A modulation scheme is used, and in the case of a band below 1 GHz, a binary phase-shift keying (BPSK) modulation scheme of 15 PN code length may be used, but is not limited thereto.

이와 같이 아날로그 신호가 처리되면, 상기 RF 수신부(152-2)와 RF 송신부(152-5)는 베이스밴드 영역의 디지털 신호를 처리하는데, RF 수신부(152-2)의 경우 디지털 신호의 동기화(Synchronization), 역확산(Despreading), 복조, 디지털 필터링 등을 처리하고, RF 송신부(152-5)의 경우 확산, 신호 정형(Pulse Shaping) 등을 처리한다. 이때, BPSK 변조 방식이 사용되는 경우, RF수신부(152-2)와 RF송신부(152-5)가 구성하는 베이스밴드 처리 경로(Path)는 하나로 통합 구현가능하다.When the analog signal is processed as described above, the RF receiver 152-2 and the RF transmitter 152-5 process the digital signal in the baseband region. In the case of the RF receiver 152-2, the digital signal is synchronized. ), Despreading, demodulation, digital filtering, and the like, and the RF transmitter 152-5 processes spreading, signal shaping, and the like. In this case, when the BPSK modulation scheme is used, the baseband processing paths configured by the RF receiver 152-2 and the RF transmitter 152-5 may be integrated into one.

상기 MAC(Media Access Controller) 처리부(152-6)는 PHY 계층의 디지털 처리가 끝나면, 전송된 데이터 프레임 구조를 해석하여 프레임을 승인하고, 에러를 감지하여(Error Detection; CRC 또는 Checksum을 통하여 감지함) 재전송 여부를 결정하며, 패킷 라우팅을 처리한다.When digital processing of the PHY layer is completed, the MAC (Media Access Controller) processor 152-6 analyzes the transmitted data frame structure to approve the frame, detects an error (Error Detection; detects it through a CRC or a checksum). ) It decides whether to retransmit and handles packet routing.

즉, 상기 MAC 처리부(152-6)는 초기의 하드웨어적 네트워크 연결을 처리하는 구성부로서, 시간 동기를 위한 비콘 및 GTS(Guaranteed Time Slot; 충돌/지연 방지를 가능케 함)와 관련된 부가적 프레임 구조를 제공하며, CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식으로 채널 접속을 처리한다.In other words, the MAC processing unit 152-6 is a component for processing an initial hardware network connection, and additional frame structure related to a beacon for time synchronization and a Guaranteed Time Slot (GTS) to enable collision / delay prevention) It handles channel access by Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA-CA).

또한, 상기 제어부(152-7)는 나머지 MAC 계층의 기능(상기 MAC 처리부(Hardware-MAC)와 대응하여 "Software-MAC"이라 함), 네트워크 계층의 기능, 프레임워크 계층의 기능을 수행하여 네트워크 토폴로지를 구성하고, 응용 계층의 기능을 수행하여 소정의 데이터를 전송할 수 있다.In addition, the controller 152-7 performs a function of the remaining MAC layer (referred to as "Software-MAC" corresponding to the MAC processor (Hardware-MAC)), a network layer function, and a framework layer function. The topology may be configured, and a predetermined data may be transmitted by performing a function of an application layer.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지그비(Zigbee) 모듈(152)이 PCB 상에 구현된 것을 예시하며, 본 발명의 실시예에 따른 지그비(Zigbee) 모듈(152)은 유/무선통신 모듈을 추가로 포함하여 위치 추적 클라이언트와 유/무선으로 통신할 수 있다. 이때, 무선 안테나(152-1)는 다이폴 안테나로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 8, a Zigbee module 152 according to an embodiment of the present invention is implemented on a PCB, and a Zigbee module 152 according to an embodiment of the present invention is wired / wireless. In addition, a communication module may be included to communicate with the location tracking client by wire or wirelessly. In this case, the wireless antenna 152-1 may be implemented as a dipole antenna.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템의 개략적인 구성도이다.On the other hand, Figure 9 is a schematic configuration diagram of a location tracking system of an unmanned bicycle according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템은, 자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 제1 무인대여 자전거(110a)의 위치를 정상 대여된 제2 무인대여 자전거(110b)를 이용하여 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템으로서, 무선대여 자전거(110a, 110b), GPS 모듈(120a, 120b), 근거리 무선통신 모듈(130a, 130b), 이동형 중계기(150) 및 자전거 무인대여 모듈(160)을 포함할 수 있다. 전술한 도 4를 참조하여 설명된 실시예와 비교하면, 상기 이동형 중계기(150)는 정상적으로 대여된 적어도 하나 이상의 제2 무인대여 자전거(110b)에 탑재된다. 다시 말하면, 정상 대여된 제2 무인대여 자전거(110b)가 이동형 중계기 역할을 하게 된다. 따라서 상기 제2 무인대여 자전거(110b)가 상기 제1 무인대여 자전거(110a)의 통신 반경에 진입시, 상기 제1 무인대여 자전거(110a)의 위치를 추적하고, 상기 제2 무인대여 자전거(110b)의 반납시 상기 자전거 무선대여 모듈(160)에게 추적된 상기 제1 무인대여 자전거(110a)의 위치정보를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 9, in the position tracking system of a rented bicycle according to another embodiment of the present invention, the second unmanned bicycle is normally rented out from a bike holder and used as the location of the first unmanned bicycle 110a in an unattended or stolen state. A location tracking system of a rented bicycle tracked using a rental bicycle (110b), wireless rental bicycle (110a, 110b), GPS module (120a, 120b), short-range wireless communication module (130a, 130b), mobile repeater (150) And a bicycle rental module 160. Compared with the above-described embodiment described with reference to FIG. 4, the mobile repeater 150 is mounted on at least one or more second unmanned bicycles 110b that are normally rented. In other words, the second loaned unmanned bicycle (110b) is normally a mobile repeater. Therefore, when the second unmanned bicycle (110b) enters the communication radius of the first unmanned bicycle (110a), the position of the first unmanned bicycle (110a) is tracked, and the second unmanned bicycle (110b) When returning, the location information of the first unmanned bicycle 110a tracked to the bicycle rental module 160 may be provided.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 이동형 중계기가 탑재된 관용차량이 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 것을 예시하는 도면이다.On the other hand, Figure 10 is a diagram illustrating an example of tracking the position of the unmanned rental bicycle with a conventional vehicle equipped with a mobile repeater in the unmanned bicycle position tracking system according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 이동형 중계기가 각각 탑재된 관용차량(141, 142)이 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 무인대여 자전거(111, 112)로부터 위치정보를 수신하게 된다. 여기서, 관용차량(141, 142)은 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니고, 전술한 이동형 중계기를 탑재할 수 있다면, 어떠한 이동 차량도 가능하다.Referring to FIG. 10, in an unmanned bicycle position tracking system according to an exemplary embodiment of the present invention, the rental vehicles 141 and 142 each equipped with a mobile repeater are regularly or arbitrarily moved in a jurisdiction. And location information from the server 112. Here, the conventional vehicles 141 and 142 may include a garbage collection vehicle, a police vehicle, and a public agency work vehicle, respectively, but are not limited thereto, and any mobile vehicle may be provided if the above-described mobile repeater can be mounted. .

여기서, 무인대여 자전거(111, 112)는 각각의 통신 반경(D1, D2)에서만 신호를 송신할 수 있으므로, 예를 들면, 제1 관용차량(131)이 무인대여 자전거(111)의 통신 반경(D1) 내에 진입한 상태이기 때문에 제1 관용차량(141)에 탑재된 이동형 중계기는 상기 무인대여 자전거(111)의 근거리 무선통신 모듈로부터 위치정보를 수신할 수 있다. 그런데, 제2 관용차량(142)은 무인대여 자전거(112)의 통신 반경(D2) 내에 진입한 상태가 아니기 때문에 상기 무인대여 자전거(112)의 근거리 무선통신 모듈로부터 위치정보를 수신할 수 없지만, 계속 우측으로 진행하여 무인대여 자전거(112)의 통신 반경(D2) 내에 진입하게 될 경우에는 상기 무인대여 자전거(112)의 근거리 무선통신 모듈로부터 위치정보를 수신할 수 있게 된다.Here, since the unmanned bicycles 111 and 112 may transmit signals only at the respective communication radiuses D1 and D2, for example, the first tolerant vehicle 131 may use the communication radius of the unmanned bicycle 111. Since the mobile repeater mounted in the first tolerant vehicle 141 is in the state of entering D1), the mobile repeater may receive location information from the short range wireless communication module of the unmanned bicycle 111. By the way, since the second tolerant vehicle 142 is not in the state of entering the communication radius D2 of the unmanned bicycle 112, it cannot receive the location information from the short range wireless communication module of the unmanned bicycle 112, If the vehicle continues to the right and enters the communication radius D2 of the unmanned bicycle 112, it is possible to receive location information from the short range wireless communication module of the unmanned bicycle 112.

또한, 무인대여 자전거(111, 112)는 정상적으로 대여된 경우, 정상적으로 대여되었지만 반납되지 않고 방치된 경우, 또는 도난 상태인 경우 등으로 구분될 수 있으며, 소정 공간에 정차되거나 또는 주행중인 상태여도 무방하다. 즉, 이동형 중계기는 상기 무인대여 자전거의 대여 정보에 근거하여 방치 또는 도난 상태의 무인대여 자전거의 위치를 추적할 수 있다.In addition, when the unmanned bicycles 111 and 112 are normally rented, normally rented but not returned, or left unattended, or stolen, the unmanned bicycles 111 and 112 may be stopped or driven in a predetermined space. . That is, the mobile repeater may track the location of the unmanned rental bicycle in the neglected or stolen state based on the rental information of the unmanned rental bicycle.

한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 정상 대여된 무인대여 자전거가 이동형 중계기를 탑재하여 도난 상태의 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 것을 예시하는 도면이다.On the other hand, Figure 11 is a diagram illustrating an example of tracking the location of the unmanned rental bicycle in the stolen state by using a mobile repeater is normally rented unmanned bicycle in the unmanned bicycle position tracking system according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추 적 시스템에 있어서, 정상적으로 대여된 적어도 하나 이상의 제2 무인대여 자전거(113, 114)에 상기 이동형 중계기가 탑재되어, 상기 제2 무인대여 자전거(113, 114)가, 전술한 도 10에 도시된 바와 유사하게, 상기 제1 무인대여 자전거(111, 112)의 근거리 무선통신 모듈(130)의 통신 반경에 진입시, 상기 제1 무인대여 자전거(111, 112)의 위치를 추적하게 되며, 이후, 상기 제2 무인대여 자전거(113, 114)의 반납시 상기 자전거 무선대여 모듈(160)에게 추적된 상기 제1 무인대여 자전거(111, 112)의 위치정보를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 11, in the unmanned bicycle position tracking system according to another embodiment of the present invention, the mobile repeater is mounted on at least one or more second unmanned bicycles 113 and 114 that are normally rented. When the two unmanned bicycles 113 and 114 enter the communication radius of the short range wireless communication module 130 of the first unmanned bicycles 111 and 112, similarly to those shown in FIG. The location of the unmanned bicycles (111, 112) is tracked, and after the return of the second unmanned bicycles (113, 114), the first unmanned bicycles (111) tracked to the wireless bicycle rental module (160) , Location information of 112 may be provided.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1은 종래의 기술에 따른 자전거 무인대여 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a bicycle unmanned rental system according to the prior art.

도 2는 종래의 기술에 따른 자전거 무인대여 시스템의 자전거 거치대를 예시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a bicycle cradle of a bicycle unmanned rental system according to the prior art.

도 3은 종래의 기술에 따른 도난 상태의 자전거와 무선대여 모듈 사이에 근거리 무선통신이 수행되지 않는 것을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining that short-range wireless communication is not performed between a bicycle in a stolen state and a wireless rental module according to the related art.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for schematically explaining the operation of the location tracking system of an unmanned bicycle according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템의 구체적인 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of a location tracking system of an unmanned bicycle according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 GPS 모듈의 위치정보 생성을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the generation of position information of the GPS module in the unmanned bicycle position tracking system according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈들 간의 통신 및 위치인식을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining communication and location recognition between short-range wireless communication modules according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈인 지그비(Zigbee) 모듈(120)이 PCB 상에 구현된 것을 예시하는 도면이다.8 is a diagram illustrating that a Zigbee module 120, which is a short range wireless communication module, is implemented on a PCB according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템의 개략적인 구성도이다.9 is a schematic configuration diagram of a location tracking system of an unmanned bicycle according to another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 이동형 중계기가 탑재된 관용차량이 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 것을 예시하 는 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a conventional vehicle equipped with a mobile repeater tracking the position of an unmanned rental bicycle in an unmanned bicycle position tracking system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인대여 자전거 위치 추적 시스템에서 정상 대여된 무인대여 자전거가 이동형 중계기를 탑재하여 도난 상태의 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 것을 예시하는 도면이다.11 is a diagram illustrating a normally rented unmanned bicycle in the unmanned bicycle position tracking system according to another embodiment of the present invention to track the position of the unmanned rental bicycle in a stolen state.

< 도면부호의 간단한 설명 ><Brief Description of Drawings>

100: 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템100: Location tracking system of unmanned bicycles

110: 무인대여 자전거 120: GPS 모듈 110: unmanned bicycle 120: GPS module

130: 근거리 무선통신 모듈 140: 관용 차량130: short-range wireless communication module 140: official vehicle

150: 이동형 중계기 160: 자전거 무인대여 모듈150: mobile repeater 160: bicycle unmanned rental module

210, 220, 230: GPS 위성 151: 무선통신 모듈210, 220, 230: GPS satellite 151: wireless communication module

152: 근거리 무선통신 모듈 153: 제어부152: short range wireless communication module 153: control unit

111, 112: 도난 상태의 자전거 113, 114: 정상 대여된 자전거111, 112: Stolen Bicycles 113, 114: Normally Rented Bicycles

Claims (7)

자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템에 있어서,In the position tracking system of unmanned bicycles for tracking the position of unmanned bicycles that are left unattended or stolen from the bicycle holder, 상기 무인대여 자전거에 탑재되며, 적어도 3개의 GPS 위성과 통신하여 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 생성하는 GPS 모듈;A GPS module mounted on the unmanned bicycle and generating position information of the unmanned bicycle by communicating with at least three GPS satellites; 상기 무인대여 자전거에 탑재되며, 상기 생성된 무인대여 자전거의 위치정보를 근거리 통신 반경에서 무선통신하는 근거리 무선통신 모듈;A short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle and wirelessly communicating at a short range of communication with the location information of the generated unmanned bicycle; 상기 무인대여 자전거에 고유 식별번호(ID)를 할당하고 대여 정보를 생성하는 자전거 무선대여 모듈; 및A bicycle wireless rental module for assigning a unique identification number (ID) to the unmanned bicycle and generating rental information; And 상기 자전거 무선대여 모듈로부터 상기 무인대여 자전거의 고유 식별번호 및 대여 정보를 제공받고, 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈의 통신 반경에 진입하도록 이동하며, 상기 통신 반경 내에서 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 적어도 하나 이상의 이동형 중계기를 포함하되, Receiving a unique identification number and rental information of the unmanned bicycle from the bicycle wireless rental module, and moves to enter the communication radius of the short-range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle, the unmanned bicycle within the communication radius At least one mobile repeater for receiving location information of, 상기 적어도 하나 이상의 이동형 중계기는 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량에 탑재되어 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신하는 것을 특징으로 하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템.The at least one mobile repeater may be mounted on a conventional vehicle including a garbage collection vehicle, a police vehicle, and a public institution work vehicle, and may include a short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle while regularly or arbitrarily moving in a jurisdiction. Positioning system of the unmanned bicycle, characterized in that the communication. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 이동형 중계기는 각각,The method of claim 1, wherein each of the at least one mobile repeater, 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 근거리에서 무선통신하여 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 근거리 무선통신 모듈; 및A short range wireless communication module configured to receive location information of the unmanned bicycle by wirelessly communicating with the short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle; And 상기 수신된 위치정보에 따라 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 확인하는 제어부Control unit for confirming the location information of the unmanned rental bicycle according to the received location information 를 포함하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템.Positioning system of unmanned bicycles including a. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제어부에서 확인된 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 상기 자전거 무선대여 모듈에게 무선통신으로 제공하는 무선통신 모듈을 추가로 포함하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템.Positioning system of the unmanned rental bicycle further comprises a wireless communication module for providing the position information of the unmanned rental bicycle confirmed by the control unit to the bicycle wireless rental module by wireless communication. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 근거리 무선통신 모듈은 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 및 UWB(Ultra-wideband) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템.The short range wireless communication module is any one selected from Zigbee (Zigbee), Bluetooth (Bluetooth) and Ultra-wideband (UWB). 자전거 거치대로부터 이탈되어 방치 또는 도난 상태의 제1 무인대여 자전거의 위치를 추적하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템에 있어서,In the position tracking system of unmanned bicycles, which tracks the position of the first unmanned bicycle which is left unattended or stolen from the bicycle holder, 상기 제1 무인대여 자전거에 탑재되며, 적어도 3개의 GPS 위성과 통신하여 상기 무인대여 자전거의 위치정보를 생성하는 GPS 모듈;A GPS module mounted on the first unmanned bicycle and generating position information of the unmanned bicycle by communicating with at least three GPS satellites; 상기 제1 무인대여 자전거에 탑재되며, 상기 생성된 제1 무인대여 자전거의 위치정보를 근거리 통신 반경에서 무선통신하는 근거리 무선통신 모듈;A short range wireless communication module mounted on the first unmanned bicycle and wirelessly communicating at a short range communication radius of the generated location information of the first unmanned bicycle; 상기 제1 무인대여 자전거에 고유 식별번호(ID)를 할당하고 대여 정보를 생성하는 자전거 무선대여 모듈; 및A bicycle wireless rental module for assigning a unique identification number to the first unmanned bicycle and generating rental information; And 상기 자전거 무선대여 모듈로부터 상기 제1 무인대여 자전거의 고유 식별번호 및 대여 정보를 제공받고, 상기 제1 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈의 통신 반경에 진입하도록 이동하며, 상기 통신 반경 내에서 상기 제1 무인대여 자전거의 위치정보를 수신하는 이동형 중계기를 포함하되,Receive a unique identification number and rental information of the first unmanned bicycle from the bicycle wireless rental module, and move to enter the communication radius of the short-range wireless communication module mounted on the first unmanned bicycle, within the communication radius Including a mobile repeater for receiving the location information of the first unmanned bicycle, 상기 이동형 중계기는 정상적으로 대여된 적어도 하나 이상의 제2 무인대여 자전거에 탑재되어, 상기 제2 무인대여 자전거가 상기 제1 무인대여 자전거의 통신 반경에 진입시, 상기 제1 무인대여 자전거의 위치를 추적하고, 상기 제2 무인대여 자전거의 반납시 상기 자전거 무선대여 모듈에게 추적된 상기 제1 무인대여 자전거의 위치정보를 제공하고,The mobile repeater is mounted on at least one or more second unmanned bicycles that are normally rented, and when the second unmanned bicycle enters the communication radius of the first unmanned bicycle, it tracks the position of the first unmanned bicycle, When the return of the second unmanned bicycle provides the location information of the first unmanned bicycle tracked to the wireless bicycle rental module, 상기 이동형 중계기는 각각 쓰레기 수거 차량, 경찰 차량, 공공기관 업무 차량을 포함하는 관용차량에도 탑재되어 관할 구역 내에서 규칙적으로 또는 임의적으로 이동하면서 상기 무인대여 자전거에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 통신하는 것을 특징으로 하는 무인대여 자전거의 위치 추적 시스템.The mobile repeater is also mounted on a conventional vehicle including a garbage collection vehicle, a police vehicle, and a public agency work vehicle to communicate with a short range wireless communication module mounted on the unmanned bicycle while moving regularly or arbitrarily within a jurisdiction. Location tracking system of unmanned bicycles. 삭제delete
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