KR101192587B1 - 저전력형 자전거 잠금장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
사용자의 접근을 감지하여 잠금장치를 구동시키고 전력 소모를 줄일 수 있는 저전력 자전거 잠금장치 및 방법을 개시한다.
저전력 자전거 잠금장치는 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 잠금 장치를 잠금 해제하며, 잠금 해제한 후 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈하면 잠금장치를 잠근다.
잠금장치를 잠금하거나 잠금 해제하기 위해 구동 전원을 공급하되, 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 일정 시간 지속되면 구동 전원을 차단하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
저전력 자전거 잠금장치는 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 잠금 장치를 잠금 해제하며, 잠금 해제한 후 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈하면 잠금장치를 잠근다.
잠금장치를 잠금하거나 잠금 해제하기 위해 구동 전원을 공급하되, 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 일정 시간 지속되면 구동 전원을 차단하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
Description
공공 건물이나 자전거 보관소 등 자전거 주차 시설이 갖추어져 있는 경우, 이곳의 자전거 거치대에 마련된 잠금장치를 관리소에서 통제함으로서 자전거의 도난, 분실을 방지한다. 또한 특정한 장소의 이들 거치대에 주차하지 않고 임의 장소에 자전거를 주차 시 휴대용 자전거 잠금 장치로 도난과 분실에 대처할 수 있다.
본 발명은 발급 카드를 소지한 사용자가 다가오면 잠금장치를 해제하여 자전거 이용을 가능하게 하고 자전거로부터 일정 거리 밖으로 사용자가 벗어나면 잠금장치를 잠금시켜 도난과 분실로 인한 피해를 방지하며 잠금장치에 장착된 배터리 전원 소모를 줄여 수명 연한을 연장할 수 있도록 한 저전력형 자전거 잠금장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 자전거 잠금장치는 연결잭을 와이어로 연결된 본체에 형성된 홀에 끼우고 열쇠를 사용하여 연결잭을 구속시켜 잠근다.
근래에는 잠금장치 본체에 설치된 구동모터를 이용하여 연결잭을 구속하는 전자식 자전거 잠금장치가 개발되었으며, 본 출원인에 의한 등록특허 제0948573호(전자식 자전거 잠금장치 및 그 장치를 이용한 대여 자전거 운영 시스템)에 개시된 바 있다.
전자식 자전거 잠금장치는 열쇠를 사용하지 않고 자전거 잠금장치에 비밀번호를 입력하여 잠금 장치를 해제시키는 방식이 주로 사용된다.
전자식 자전거 잠금장치에 있어 배터리 전원으로 구동모터를 사용함에 따라 전력 소모가 크기 때문에 충전 배터리를 사용하는 기술을 적용할 수 있겠으나 항시 충전 상태를 점검해야 하는 부담이 따른다. 특히 자전거 잠금장치를 휴대하여 사용하려면 외부와 독립적으로 사용하는 환경을 고려할 때 전력 소모를 최소화할 필요가 있다.
본 발명의 일 측면은 발급 카드를 소지한 사용자의 접근 여부를 무선으로 인식하여 자전거 잠금장치를 동작시키므로서 잠금장치를 용이하게 취급하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 휴대용 잠금장치로서 장시간 사용할 수 있도록 잠금장치의 전력 소모를 줄이는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치는, 사용자가 휴대할 수 있고 사용자 인증 정보를 기억하는 정보 기억부(11)를 구비한 발급 카드(10); 및 상기 발급 카드(10)와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 자전거의 이동을 제한하기 위하여 자전거 프레임에 일체로 고정된 잠금 장치(150)를 잠금 해제하는 자전거 잠금장치(100);를 포함하고,
상기 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더를 포함하는 태그로 구현되며, 상기 자전거 잠금장치(100)는 상기 정보 기억부(11)의 트랜스폰더를 통해 발신하는 사용자 인증 정보를 수신하는 RF 안테나(130)와, 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급하며 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원부(120)와, 상기 전원부(120)와 상기 잠금장치(150) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(140), 상기 발급 카드(10)로부터 웨이크업 신호를 수신하면 상기 전원스위치(140)를 온(on)시키는 웨이크업 신호 출력부(110), 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부(190)와, 상기 전원 스위치(140)와 상기 잠금장치(150)를 제어하는 제어부(160)를 포함하며, 상기 제어부(160)는 잠금 장치(150)를 잠금 해제 시 한시적으로 상기 잠금장치(150)에 구동 전원을 공급하되, 상기 전원스위치(140)를 통해 구동 전원을 공급받은 상기 제어부(160)가 상기 입력부(190)를 통해 잠금 해제신호를 입력받으면 상기 잠금장치(150)를 잠금 해제한다.
상기 잠금장치(150)가 잠금해제된 상태에서 일정 시간이 경과하면 상기 제어부(160)가 상기 전원 스위치(140)를 오프시켜 상기 잠금장치(150)와 상기 제어부(160)에 공급되는 전원을 차단한다.
상기 잠금장치(150)가 잠금해제된 상태에서 사용자에 의한 상기 입력부(190)의 잠금신호에 따라 상기 전원스위치(140)를 온시키고, 상기 전원 스위치(140)를 통해 전원을 공급받은 상기 제어부(160)가 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈되면 상기 잠금장치(150)를 잠금한 후 일정 시간이 경과하면 상기 전원스위치(140)를 오프(off)시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치는, 사용자가 휴대할 수 있고 사용자 인증 정보를 기억하는 정보 기억부(11)를 구비한 발급 카드(10); 및 상기 발급 카드(10)와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 자전거의 이동을 제한하기 위하여 자전거 프레임에 일체로 고정된 잠금 장치(50)를 잠금 해제하는 자전거 잠금장치(1);를 포함하고,
상기 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더를 포함하는 태그로 구현되며, 상기 자전거 잠금장치(1)는 상기 정보 기억부(11)의 트랜스폰더를 통해 발신하는 사용자 인증 정보를 수신하는 RF 안테나(30)와, 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급하며 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원부(20)와, 상기 전원부(20)와 상기 잠금장치(50) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(40)와, 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부(90)와, 상기 전원 스위치(40)와 상기 잠금장치(50)를 제어하는 제어부(60)를 포함하되, 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈되고 입력부(90)를 통해 입력된 비밀번호가 일치하면 상기 제어부(60)가 잠금장치(50)를 잠금하고 상기 전원 스위치(40)를 오프시켜 상기 잠금장치(50)에 공급되는 전원을 차단한다.
본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금방법은, 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하는 자전거 잠금장치를 포함한 저전력 자전거 잠금방법에 있어서, 상기 발급 카드에서 발신하는 신호를 수신하는 상기 자전거 잠금장치가 사용자 인증 정보로 인증 처리하고; 사용자 인증이 성공하면 자전거 이동을 제한하기 위한 잠금 장치에 구동 전원을 공급하며; 상기 잠금장치를 잠금 해제하되, 상기 잠금장치를 잠금 해제한 후 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈하고 사용자에 의헤 입력된 비밀번호가 일치하면 상기 잠금 장치의 전원을 차단한다.
상기 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더를 포함하는 태그로 구현되며, 상기 자전거 잠금장치(100)는 상기 정보 기억부(11)의 트랜스폰더를 통해 발신하는 사용자 인증 정보를 수신하는 RF 안테나(130)와, 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급하며 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원부(120)와, 상기 전원부(120)와 상기 잠금장치(150) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(140), 상기 발급 카드(10)로부터 웨이크업 신호를 수신하면 상기 전원스위치(140)를 온(on)시키는 웨이크업 신호 출력부(110), 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부(190)와, 상기 전원 스위치(140)와 상기 잠금장치(150)를 제어하는 제어부(160)를 포함하며, 상기 제어부(160)는 잠금 장치(150)를 잠금 해제 시 한시적으로 상기 잠금장치(150)에 구동 전원을 공급하되, 상기 전원스위치(140)를 통해 구동 전원을 공급받은 상기 제어부(160)가 상기 입력부(190)를 통해 잠금 해제신호를 입력받으면 상기 잠금장치(150)를 잠금 해제한다.
상기 잠금장치(150)가 잠금해제된 상태에서 일정 시간이 경과하면 상기 제어부(160)가 상기 전원 스위치(140)를 오프시켜 상기 잠금장치(150)와 상기 제어부(160)에 공급되는 전원을 차단한다.
상기 잠금장치(150)가 잠금해제된 상태에서 사용자에 의한 상기 입력부(190)의 잠금신호에 따라 상기 전원스위치(140)를 온시키고, 상기 전원 스위치(140)를 통해 전원을 공급받은 상기 제어부(160)가 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈되면 상기 잠금장치(150)를 잠금한 후 일정 시간이 경과하면 상기 전원스위치(140)를 오프(off)시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치는, 사용자가 휴대할 수 있고 사용자 인증 정보를 기억하는 정보 기억부(11)를 구비한 발급 카드(10); 및 상기 발급 카드(10)와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 자전거의 이동을 제한하기 위하여 자전거 프레임에 일체로 고정된 잠금 장치(50)를 잠금 해제하는 자전거 잠금장치(1);를 포함하고,
상기 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더를 포함하는 태그로 구현되며, 상기 자전거 잠금장치(1)는 상기 정보 기억부(11)의 트랜스폰더를 통해 발신하는 사용자 인증 정보를 수신하는 RF 안테나(30)와, 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급하며 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원부(20)와, 상기 전원부(20)와 상기 잠금장치(50) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(40)와, 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부(90)와, 상기 전원 스위치(40)와 상기 잠금장치(50)를 제어하는 제어부(60)를 포함하되, 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈되고 입력부(90)를 통해 입력된 비밀번호가 일치하면 상기 제어부(60)가 잠금장치(50)를 잠금하고 상기 전원 스위치(40)를 오프시켜 상기 잠금장치(50)에 공급되는 전원을 차단한다.
본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금방법은, 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하는 자전거 잠금장치를 포함한 저전력 자전거 잠금방법에 있어서, 상기 발급 카드에서 발신하는 신호를 수신하는 상기 자전거 잠금장치가 사용자 인증 정보로 인증 처리하고; 사용자 인증이 성공하면 자전거 이동을 제한하기 위한 잠금 장치에 구동 전원을 공급하며; 상기 잠금장치를 잠금 해제하되, 상기 잠금장치를 잠금 해제한 후 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈하고 사용자에 의헤 입력된 비밀번호가 일치하면 상기 잠금 장치의 전원을 차단한다.
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본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금방법은, 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하는 자전거 잠금장치를 포함한 저전력 자전거 잠금방법에 있어서, 상기 발급 카드를 소지한 사용자가 통신 범위에 위치하면 상기 발급 카드로부터 수신한 웨이크업 신호에 따라 자전거의 이동을 제한하는 잠금장치에 전기적으로 연결된 전원스위치를 제어하여 구동 전원을 공급하고; 사용자에 의한 잠금 해제신호에 따라 상기 구동 전원을 공급받은 상기 잠금장치를 잠금 해제한다.
상기 잠금 장치를 잠금해제한 후 일정 시간이 경과하면 상기 잠금 장치의 구동 전원을 차단한다.
상기 잠금 장치를 잠금 해제하고 상기 잠금 장치에 구동 전원이 차단된 상태에서 사용자에 의한 잠금 신호가 입력되면 상기 전원 스위치를 통해 구동 전원을 공급하고, 사용자 이탈이 발생한 것으로 판단되면 상기 잠금장치를 잠금하며, 상기 잠금장치를 잠금한 후 일정 시간이 경과하면 상기 잠금 장치에 공급되는 구동 전원을 차단한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치 및 방법은 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 잠금 장치를 잠금 해제할 수 있어 잠금장치의 취급이 용이하고 사용편리성이 뛰어나다.
또한, 잠금장치를 잠금하거나 잠금 해제한 후 그 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 일정 시간 지속되면 구동 전원을 차단하므로서 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 개략적인 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 자전거 잠금장치를 자전거에 장착한 경우의 예이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 상세 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치의 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 자전거 이용을 가능하게 자전거 잠금장치를 잠금 해제시키는 동작을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 자전거의 도난과 분실을 방지할 수 있도록 자전거 잠금장치를 잠금시키는 동작을 나타낸 것이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 자전거 잠금장치를 자전거에 장착한 경우의 예이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 상세 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치의 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 자전거 이용을 가능하게 자전거 잠금장치를 잠금 해제시키는 동작을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 저전력 자전거 잠금장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 자전거의 도난과 분실을 방지할 수 있도록 자전거 잠금장치를 잠금시키는 동작을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 개략적인 블록도이다.
자전거 잠금장치(1)와 발급카드(10)가 서로 무선 통신하여 사용자 인증 정보를 전송하는 통신 인터페이스를 갖추고 있다. 이러한 통신 인터페이스로는 알에프아이디(RFID), 지그비(zigbee), 블루투스(bluetooth), 와이파이(wifi) 등을 사용할 수 있다.
실시예는 알에프아이디를 사용하여 상호 통신하는 경우의 예로서, 발급 카드(10)는 사용자 인증 정보가 기억된 정보 기억부(11)를 포함한다. 사용자 인증 정보는 사전 약정된 고유번호로 설정되고, 자전거 잠금장치(1)가 무선으로 정보 기억부(11)의 사용자 인증 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더(transponder)를 포함하는 태그(tag)로 구현되고, 자전거 잠금장치(1)는 트랜스폰더의 발신 신호를 수신하는 RF 안테나를 포함하여 구현할 수 있다.
도 1b에 도시한 바와 같이, 자전거 잠금장치(1)는 자전거에 일체로 설치되며, 임의로 분리할 수 없도록 안장(2)을 지지하는 자전거 프레임에 고정된다. 실시예와 같이 자전거 잠금장치(1)가 본체에 자전거 이동을 제한하기 위하여 와이어가 연결된 연결잭을 끼울 수 있는 홀을 형성하는 결속 구조를 적용한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 상세 블록도이다.
자전거 잠금장치(1)는 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급할 수 있는 전원부(20)를 포함한다. 전원부(20)는 교체 가능한 배터리를 포함하며, RF 안테나(30)와 제어부(60)에 구동 전원을 공급한다.
RF 안테나(30)는 발급 카드(10)를 향해 전자파를 발신하고 그 전자파에 감응하여 정보 기억부(11)에서 발신하는 사용자 인증정보를 수신하는 전자회로를 포함한다. RF 안테나(30)가 수신한 사용자 인증 정보는 제어부(60)에 제공된다.
제어부(60)가 저장부(80)에 저장된 인증 정보와 RF 안테나(30)를 통해 수신한 사용자 인증 정보를 비교하여 인증 여부를 결정한다.
제어부(60)가 전원부(20)와 잠금장치(50) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(40)를 제어하여 잠금 장치(50)에 전원을 공급하거나 차단한다.
잠금 장치(50)는 제어부(60)의 잠금 제어신호에 따라 구동 모터를 정회전시켜 연결잭을 구속하는 한편, 제어부(60)의 잠금 해제 제어신호에 따라 구동 모터를 역회전시켜 사용자가 잠금장치(50)에서 연결잭을 분리할 수 있도록 한다.
전원 스위치(40)가 온(on)으로 접속되어야 잠금 장치(50)의 구동 모터를 구동시킬 수 있다. 구동 모터의 구동이 불필요하다고 판단되면 제어부(60)가 전원 스위치(40)를 오프(off)시킨다. 이에 대해서는 도 3의 흐름도에 따라 설명한다.
RF 안테나(30)와 발급 카드(10)가 상호 통신할 수 있는 범위내에 사용자가 진입하면 RF 안테나(30)의 전자파에 감응하여 정보 기억부(11)의 트랜스폰더가 사용자 인증 정보를 발신한다. 그 사용자 인증 정보로 인증에 성공하면 제어부(60)가 잠금 해제 제어신호를 잠금장치(50)에 출력한다.
연결잭을 홀에 끼우고 입력부(90)를 통해 사용자에 의한 비밀번호 입력이 있을 때 잠금 장치(50)로 자전거를 잠글 수 있다. 비밀번호 입력을 하지 않고 사용자가 자전거로부터 일정 거리 밖으로 이탈하는 경우 경보부(70)를 통해 시청각적으로 경보한다. 이러한 경보 동작은 비밀번호의 입력을 안내하기 위함이다.
실시예에서에서는 비밀번호의 입력이 있을 때 잠금 모드로 전환하는 방식을 적용하였으나, 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈하면 비밀번호의 입력이 없더라도 잠금 장치(50)를 이용하여 자전거를 잠글 수 있음은 물론이다.
잠금 장치(50)가 잠금 상태로 전환되면 제어부(60)가 전원 스위치(40)를 오프(off)시켜 대기 전력을 줄인다. 즉, 잠금 장치(50)에 공급되는 전원부(20)의 전원이 차단됨에 따라 잠금 장치(50)에 의한 대기 전력을 줄일 수 있다.
이와 같이 발급 카드(10)를 소지한 사용자가 자전거에 다가오면 자전거 잠금장치(1)가 사용자 인증 정보에 따라 잠금 장치(50)를 잠금 해제시켜 사용자로 하여금 자전거 이용을 가능하게 하는 한편, 자전거를 주차한 후 사용자가 자전거에서 멀어지면 잠금장치(50)를 잠글 수 있기 때문에, 자전거 이용에 따른 사용 편리성을 높일 수 있다.
도 3을 참고하여, 자전거 주차 시 잠금 장치(50)가 잠금 상태에 있는 잠금 모드이면 전원 스위치(40)가 오프(off)된다(91). 이 때 전원부(20)의 전원이 RF 안테나(30)와 제어부(60)에 공급되어 사용자의 접근 여부를 감지할 수 있다.
발급 카드(10)를 소지한 사용자가 자전거에 다가와서 정보 기억부(11)와 RF 안테나(30) 간격이 일정 거리 이내로 좁혀지면 RF 안테나(30)가 정보 기억부(11)에 기억된 사용자 인증 정보를 수신하고 저장부(80)에 저장된 인증 정보와 비교하여 사용자 인증을 처리한다. 사용자 인증이 성공하면(92의 예) 제어부(60)의 제어신호에 따라 전원 스위치(40)가 온(on)된다(93). 그런 다음 제어부(60)가 잠금 해제 신호를 잠금 장치(50)에 출력하고, 이에 따라 잠금 장치(50)의 구동모터가 역회전하여 연결잭이 풀릴 수 있게 한다(94). 그러면 사용자는 자전거를 운행할 수 있고, 자전거를 운행하는 동안 사용자가 자전거의 근접 위치에 있으므로 잠금 해제 상태가 유지된다.
자전거 운행을 마치고 임의 장소에 자전거를 세워둘 수 있다. 이때 잠금 장치(50)를 잠금하지 않은 상태로 사용자가 이동하면 RF 안테나(30)와 정보 기억부(11)의 통신 범위 밖으로 이탈하게 된다(95의 예). 그러면 제어부(60)가 경보부(70)를 통해 사용자의 이탈을 시청각적으로 경보한다(96). 이러한 경보에 따라 이탈되었던 사용자는 연결잭을 홀에 끼운 다음 잠금 장치(50)로 잠금하기 위하여 입력부(90)를 통해 비밀번호 입력을 수행한다.
물론, 자전거 운행을 끝낸 사용자가 통신 범위에 있고(95의 아니오) 이때 잠금 장치(50)를 잠그기 위해 입력부(90)를 통해 비밀번호 입력을 바로 수행할 수 있다.
제어부(60)는 비밀번호가 일치하면(97의 예) 잠금 제어신호를 잠금장치(50)에 출력한다. 이에 따라 잠금 장치(50)의 구동모터가 정회전하여 연결잭을 구속시킨다(98). 그런 다음 제어부(60)는 대기 전력을 줄이기 위해 전원 스위치(40)를 오프(off) 시킨다(99).
한편 발급 카드(10)를 소지한 사용자가 자전거 주위에서 활동하다 보면, 실제 자전거를 운행할 의도가 없어도 자동으로 잠금 해제되고 사용자 이탈로 인식되어 잠금하는 동작이 요구되지 않음에도 불필요하게 경보가 발생할 수 있다. 이에 따라 전력이 소모될 수 있기 때문에, 실제 사용자의 의도에 따라 잠금 해제와 잠금 동작을 수행함으로서 전력 소모를 최소화하는 방안이 요구된다.
이하 설명하는 실시예에서는 사용자 접근 시 웨이크업 신호를 출력하여 자전거 잠금장치가 잠금 해제할 수 있는 준비 상태로 전환하고 이후 사용자의 간단한 조작 예를 들어 입력부의 해제 버튼이 사용자에 의해 눌려지면 잠금 해제를 수행하는 방식을 적용한다. 또한 자전거를 주차하고 잠금하려면 사용자의 간단한 조작 예를 들어 입력부의 잠금 버튼이 사용자에 의해 눌려짐과 아울러 사용자가 통신 범위를 이탈한 경우에 한하여 잠금 동작을 수행하는 방식을 적용한다. 이렇게 잠금 동작과 잠금 해제 동작을 처리된 상태에서 일정 시간이 경과하면 전원 스위치를 오프시킴으로서 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 상세 블록도이다.
자전거 잠금장치(100)는 외부와 독립적으로 구동할 수 있는 전원부(120)를 포함한다. 전원부(120)는 교체 가능한 배터리를 포함하며, 웨이크업신호 출력부(110), RF 안테나(130), 입력부(190)에 구동 전원을 공급한다.
RF 안테나(130)는 발급 카드(10)를 향해 전자파를 발신하고 그 전자파에 감응하여 정보 기억부(11)에서 발신하는 웨이크업신호, 사용자 인증정보를 수신하는 전자회로를 포함한다. RF 안테나(130)가 수신한 웨이크업신호를 웨이크업 신호 출력부(110)에 제공되고, 사용자 인증 정보를 제어부(160)에 제공된다.
RF 안테나(130)를 통해 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업 신호 출력부(110)가 전원 스위치(140)를 온(on)시킨다. 그러면 전원부(120)의 전원이 공급됨에 따라 잠금장치(150), 제어부(160), 그 제어부(160)에 연결된 경보부(170) 및 저장부(180)에 공급될 수 있다.
전원 공급받은 제어부(160)는 RF안테나(130)로부터 사용자 인증 정보를 제공받아 인증 처리를 수행할 수 있다. 즉, 제어부(160)가 저장부(180)에 저장된 인증 정보와 RF 안테나(130)를 통해 수신한 사용자 인증 정보를 비교하여 인증 여부를 결정한다.
사용자가 자전거에 접근하여 입력부(190)의 해제 버튼을 누르면 그 입력부(190)가 해제명령을 제어부(160)에 출력한다. 이 해제명령에 응답하여 제어부(160)가 잠금장치(150)에 잠금 해제 제어신호를 출력한다. 이때 전원 스위치(140)가 온(on)으로 접속되어 있으므로 잠금 장치(150)의 구동 모터를 구동시킬 수 있다.
제어부(160)의 잠금 해제 제어신호에 따라 잠금 장치(150)의 구동 모터를 역회전시켜 사용자가 잠금장치(150)에서 연결잭을 분리할 수 있도록 한다.
잠금 장치(150)를 해제한 후 일정 시간이 경과하면 제어부(160)가 전원 스위치(140)를 오프(off) 시킨다. 그러면 잠금 장치(150)와 제어부(160)에 공급되는 구동 전원이 차단되어 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
이렇게 잠금 장치(150)가 잠금 해제되고 제어부(160)로의 전원이 차단되면 잠금 해제 대기모드로 전환된다. 이 잠금 해제 대기모드에서 사용자는 자전거 이용이 가능하다.
자전거 주차하려면 사용자가 입력부(190)의 잠금 버튼을 누르고 나서 통신 범위 밖으로 이동한다. 그러면 입력부(190)가 잠금 신호를 출력하여 전원 스위치(140)를 온(on)시키며, 전원부(140)의 전원을 공급받은 제어부(160)가 사용자가 일정 거리 밖으로 사용자가 이탈되었는지 판단한다.
사용자가 이탈되었으면 잠금 장치(150)를 잠금하는 동작이 수행됨을 알려주기 위해 경보부(170)를 통해 시청각적으로 경보한다. 경보하는 동작과 함께 제어부(160)가 잠금 제어신호를 잠금 장치(150)로 출력하고, 그 제어부(160)의 잠금 제어신호에 따라 잠금 장치(150)의 구동 모터가 정회전하여 연결잭을 구속한다.
잠금 장치(150)를 잠금한 상태에서 일정 시간이 경과하면 제어부(160)가 전원 스위치(140)를 오프(off) 시킨다. 그러면 잠금 장치(150)와 제어부(160)에 공급되는 전원부(120)의 전원은 차단된다. 이렇게 잠금 장치(150)가 잠금되고 제어부(160)로의 전원이 차단된 상태 즉 잠금 대기모드에서는 잠금 상태가 유지되면서 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
이하에서 도 4와 도 5 및 도 6에 따라 본 발명에 따른 저전력형 자전거 잠금장치의 동작을 상세히 설명한다.
주차된 자전거의 잠금 장치(150)가 잠금 상태이고 전원 스위치(140)가 오프(off)된 잠금 대기 모드에서 RF 안테나(130)를 통해 사용자의 접근을 감지할 수 있다(201). 이 때 전원부(120)의 전원이 웨이크업 신호 출력부(110), RF 안테나(130), 입력부(190)에 공급된다.
발급 카드(10)를 소지한 사용자가 자전거로부터 일정 거리 이내에 접근하면(202의 예) RF 안테나(130)가 정보 기억부(11)로부터 발신되는 웨이크업 신호와 사용자 인증 정보를 수신한다. 그러면 Rf 안테나(130)가 웨이크업 신호를 웨이크업 신호 출력부(110)로 전달하고(203), 그 RF 안테나(130)로부터 웨이크업 신호를 전달받은 웨이크업 신호 출력부(110)가 전원 스위치(140)를 온(on)시킨다(204).
이때 제어부(160)가 전원부(120)의 전원을 공급받고, RF 안테나(130)로부터 전달받은 사용자 인증 정보와 저장부(180)에 저장된 인증 정보를 비교하여 인증 처리한다. 그 결과 사용자 인증이 성공하면(205의 예) 사용자에 의한 입력부(190)의 해제 버튼의 누름에 의해 발생되는 해제신호가 입력되는지를 판단한다. 해제 신호가 입력되면(206의 예) 제어부(160)가 잠금 해제 제어신호를 잠금장치(150)에 출력하여, 그 잠금장치(150)를 잠금 해제시킨다(207). 그러면 사용자는 자전거를 운행할 수 있고, 자전거를 운행하는 동안 사용자가 자전거의 근접 위치에 있으므로 잠금 해제 상태가 유지된다.
이후 잠금 장치(150)의 잠금 해제가 지속되어 일정 시간이 경과하면(208의 예) 제어부(160)가 전원 스위치(140)를 오프(off)시킨다(209). 이에 따라 잠금 장치(150)가 잠금 해제됨과 아울러 전원 스위치(140)를 통해 공급되는 전원이 차단된 잠금해제 대기 모드로 전환됨에 따라 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다(210).
도 6을 참고하여, 잠금 해제 대기모드가 지속되는 동안 입력부(190)에 전원이 공급되는 상태이다(211). 이 때 자전거 주차를 원하는 사용자가 입력부(190)의 잠금 버튼을 누르면 잠금 신호를 전원 스위치(140)에 출력하여(212), 전원 스위치(140)를 온(on)시킨다(213).
잠금해제 대기모드에서 자전거를 주차하려면 사용자가 입력부(190)의 잠금 버튼을 누르고 나서 통신 범위 밖으로 이동한다. 그러면 입력부(190)가 잠금 신호를 출력하여(212의 예) 전원 스위치(140)를 온(on)시키며(213), 전원부(140)의 전원을 공급받은 제어부(160)가 사용자가 일정 거리 밖으로 사용자가 이탈되었는지 판단하고, 그 결과 사용자가 일정 거리 밖으로 이동하여 통신 범위를 벗어나면(214의 예) 잠금 장치(150)의 잠금이 수행됨을 알리기 위해 제어부(160)가 경보부(170)를 통해 시청각적으로 경보한다(215). 이와 함께 제어부(160)가 잠금 제어신호를 잠금 장치(150)에 출력하여 잠금 장치(150)의 구동 모터를 정회전시켜 잠금장치(150)를 잠금한다(216).
잠금 동작이 일정 시간 경과하면 (217의 예) 제어부(160)가 전원 스위치(140)를 오프(off)시킨다(218). 이에 따라 잠금 장치(150)가 잠금됨과 아울러 전원 스위치(140)를 통해 공급되는 전원이 차단된 잠금 대기 모드로 전환됨에 따라 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다(219).
1, 100 : 자전거 잠금장치
10 : 발급 카드
11 : 정보 기억부
20, 120 : 전원부
30, 130 : RF 안테나
40, 140 : 전원 스위치
50, 150 : 잠금장치
60, 160 : 제어부
70, 170 : 경보부
80, 180 : 저장부
90, 190 : 입력부
110 : 웨이크업 신호 출력부
10 : 발급 카드
11 : 정보 기억부
20, 120 : 전원부
30, 130 : RF 안테나
40, 140 : 전원 스위치
50, 150 : 잠금장치
60, 160 : 제어부
70, 170 : 경보부
80, 180 : 저장부
90, 190 : 입력부
110 : 웨이크업 신호 출력부
Claims (15)
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- 사용자가 휴대할 수 있고 사용자 인증 정보를 기억하는 정보 기억부(11)를 구비한 발급 카드(10); 및
상기 발급 카드(10)와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 자전거의 이동을 제한하기 위하여 자전거 프레임에 일체로 고정된 잠금 장치(150)를 잠금 해제하는 자전거 잠금장치(100);를 포함하고,
상기 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더를 포함하는 태그로 구현되며,
상기 자전거 잠금장치(100)는 상기 정보 기억부(11)의 트랜스폰더를 통해 발신하는 사용자 인증 정보를 수신하는 RF 안테나(130)와, 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급하며 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원부(120)와, 상기 전원부(120)와 상기 잠금장치(150) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(140), 상기 발급 카드(10)로부터 웨이크업 신호를 수신하면 상기 전원스위치(140)를 온(on)시키는 웨이크업 신호 출력부(110), 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부(190)와, 상기 전원 스위치(140)와 상기 잠금장치(150)를 제어하는 제어부(160)를 포함하며,
상기 제어부(160)는 잠금 장치(150)를 잠금 해제 시 한시적으로 상기 잠금장치(150)에 구동 전원을 공급하되, 상기 전원스위치(140)를 통해 구동 전원을 공급받은 상기 제어부(160)가 상기 입력부(190)를 통해 잠금 해제신호를 입력받으면 상기 잠금장치(150)를 잠금 해제하는 저전력 자전거 잠금장치.
- 제6항에 있어서,
상기 잠금장치(150)가 잠금해제된 상태에서 일정 시간이 경과하면 상기 제어부(160)가 상기 전원 스위치(140)를 오프시켜 상기 잠금장치(150)와 상기 제어부(160)에 공급되는 전원을 차단하는 저전력 자전거 잠금장치.
- 제7항에 있어서,
상기 잠금장치(150)가 잠금해제된 상태에서 사용자에 의한 상기 입력부(190)의 잠금신호에 따라 상기 전원스위치(140)를 온시키고,
상기 전원 스위치(140)를 통해 전원을 공급받은 상기 제어부(160)가 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈되면 상기 잠금장치(150)를 잠금한 후 일정 시간이 경과하면 상기 전원스위치(140)를 오프(off)시키는 저전력 자전거 잠금장치.
- 사용자가 휴대할 수 있고 사용자 인증 정보를 기억하는 정보 기억부(11)를 구비한 발급 카드(10); 및
상기 발급 카드(10)와 무선 통신하여 사용자 인증에 성공하면 자전거의 이동을 제한하기 위하여 자전거 프레임에 일체로 고정된 잠금 장치(50)를 잠금 해제하는 자전거 잠금장치(1);를 포함하고,
상기 정보 기억부(11)는 자체 전원으로 구동하는 트랜스폰더를 포함하는 태그로 구현되며,
상기 자전거 잠금장치(1)는 상기 정보 기억부(11)의 트랜스폰더를 통해 발신하는 사용자 인증 정보를 수신하는 RF 안테나(30)와, 외부와 독립적으로 구동 전원을 공급하며 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원부(20)와, 상기 전원부(20)와 상기 잠금장치(50) 사이에 직렬 연결된 전원 스위치(40)와, 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부(90)와, 상기 전원 스위치(40)와 상기 잠금장치(50)를 제어하는 제어부(60)를 포함하되,
사용자가 일정 거리 밖으로 이탈되고 입력부(90)를 통해 입력된 비밀번호가 일치하면 상기 제어부(60)가 잠금장치(50)를 잠금하고 상기 전원 스위치(40)를 오프시켜 상기 잠금장치(50)에 공급되는 전원을 차단하는 저전력 자전거 잠금장치.
- 삭제
- 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하는 자전거 잠금장치를 포함한 저전력 자전거 잠금방법에 있어서,
상기 발급 카드에서 발신하는 신호를 수신하는 상기 자전거 잠금장치가 사용자 인증 정보로 인증 처리하고;
사용자 인증이 성공하면 자전거 이동을 제한하기 위한 잠금 장치에 구동 전원을 공급하며;
상기 잠금장치를 잠금 해제하되, 상기 잠금장치를 잠금 해제한 후 사용자가 일정 거리 밖으로 이탈하고 사용자에 의해 입력된 비밀번호가 일치하면 상기 잠금 장치의 전원을 차단하는 저전력 자전거 잠금방법.
- 삭제
- 사용자 인증 정보를 기억하는 발급 카드와 무선 통신하는 자전거 잠금장치를 포함한 저전력 자전거 잠금방법에 있어서,
상기 발급 카드를 소지한 사용자가 통신 범위에 위치하면 상기 발급 카드로부터 수신한 웨이크업 신호에 따라 자전거의 이동을 제한하는 잠금장치에 전기적으로 연결된 전원스위치를 제어하여 구동 전원을 공급하고;
사용자에 의한 잠금 해제신호에 따라 상기 구동 전원을 공급받은 상기 잠금장치를 잠금 해제하며;
상기 잠금 장치를 잠금해제한 후 일정 시간이 경과하면 상기 잠금 장치의 구동 전원을 차단하고;
상기 잠금 장치를 잠금 해제하고 상기 잠금 장치에 구동 전원이 차단된 상태에서 사용자에 의한 잠금 신호가 입력되면 상기 전원 스위치를 통해 구동 전원을 공급하고, 사용자 이탈이 발생한 것으로 판단되면 상기 잠금장치를 잠금하며, 상기 잠금장치를 잠금한 후 일정 시간이 경과하면 상기 잠금 장치에 공급되는 구동 전원을 차단하는 저전력 자전거 잠금방법.
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