KR101473609B1 - 자가 발전식 gps 장치 및 그 운용방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가 발전한 에너지 및 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 영구적으로 위치를 추적하도록 한 자가 발전식 GPS 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치된 장치 본체부의 내부면에 영구자석이 고정 설치되며, 탈것의 외부 고정체에 고정 설치된 충격방지패드부의 외부면에 코일이 고정 설치되어, 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에, 장치 본체부가 회전하고 영구자석도 회전하여 코일에서 전기를 유도시켜 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주며; 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치된 충전 배터리부가 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주며; 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치된 GPS 장치부가 자가 발전부 또는 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행한다.

Description

자가 발전식 GPS 장치 및 그 운용방법{Self generation electricity type GPS apparatus and operating method thereof}
본 발명은 자가 발전식 GPS 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 특히 자가 발전한 에너지 및 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 영구적으로 위치를 추적하도록 한 자가 발전식 GPS 장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.
최근 들어 바퀴로 움직이는 레저 활동의 소비가 늘어남에 따라, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것의 이용이 증가하는 추세에 있으며, 또한 탈것도 점차 고가의 장비들로 판매되고 있다. 그런데, 이러한 탈것에 대한 관리 소홀 등으로 버려지거나 분실되는 경우가 빈번히 발생되고 있으며, 또한 도난 사고도 빈번히 발생되기도 한다. 이와 같이 탈것에 대한 도난 사고가 빈번하게 발생하고 있음에도 불구하고, 탈것을 잃어버린 경우에 이를 다시 찾기가 쉽지 않았다.
한국등록특허 제10-1234868호(2013.02.13 등록)는 자가 발전 기능을 갖는 자전거용 위치 추적 장치에 관하여 기재되어 있는데, 풍력에 의해 회전하는 풍력터빈 및 풍력터빈의 회전에 의해 생성되는 전기에너지를 저장하는 충전부를 구비하여 자가 발전하는 자가 발전부; 자가 발전부로부터 전원을 공급받고, GPS를 수신하여 자전거의 위치를 추적하는 위치 추적부; 및 고무재질을 이용하여 일 측이 서로 유동적으로 연결되는 두 개의 반구로 이루어지며, 자가 발전부 및 위치 추적부를 내장하는 몸체를 포함하되, 몸체는 자전거의 핸들 축과 결합하기 위하여 중앙에 구비되는 체결홈 및 자전거의 핸들 축과 결합 시에 비밀번호를 입력받아 락킹하는 락킹부를 구비하며, 몸체의 후면에는 위치 추적부의 상태를 표시하는 GPS 상태 LED 및 충전부의 충전상태를 표시하는 배터리 상태 LED가 구비되는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 자가 발전부와 위치 추적부를 하나로 통합시킴으로써 간편성과 기능성을 얻으며, 처음에만 장치를 설치하면 건전지의 교체 없이 영구적으로 에너지를 얻을 수 있으며, 또한 충전된 배터리를 통해 수신기가 작동할 수 있어, 자전거의 장기간 이용 부재로 인해 제품을 사용하지 못하는 문제에 대처할 수 있으며, 자전거를 대량으로 관리하는 업체가 분실의 문제에 대해 손실을 최소화할 수 있다.
한국공개실용신안 제20-2012-0003345호(2012.05.15 공개)는 부피가 작은 형태의 목걸이와 팔찌 형태로 제작하여 범죄자가 본래의 목적을 인지하지 못하도록 하고 각각의 긴급버튼을 통하여 현 위치 알림 및 보호자에게 음성 콜을 전달하여 보호자가 음성으로 현장음을 청취할 수 있으며, CCTV를 사용하여 위치추적대상 단말조회 의뢰자에게 자동으로 현재의 상황을 모니터링하도록 하는 실시간으로 통신이 가능무선통신망 기반 위치추적시스템에 관하여 기재되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 무선통신망에 가입하여 접속을 요청 중인 위치추적 요청단말/이동 중인 임의의 위치추적 응답대상 단말들과 선택적으로 통신을 포함하고, 단말은 CDMA/WCDMA/GSM 등의 모바일 엔진을 사용하는 것을 포함하고, 장치는 MP3 기능과 외관의 캐릭터 및 미려한 디자인을 사용하고 부피가 작은 형태의 목걸이와 팔찌 형태로 허리띠, 시계 등 모듈을 각종 물건 내부에 삽입하는 형태로 몸에 착용하는 형태의 것을 포함하여 범죄자가 본래의 목적을 인지하지 못하도록 하고, 각각의 버튼을 통하여 현 위치 알림 시그널을 사용하여 피 위치추적대상자 달말/PC에게 자동으로 현재의 상황을 문자 통보를 하며, 실시간으로 통신이 가능하며, 특정의 버튼을 3초 이상 누르거나 단말기가 인위적으로 꺼졌을 때 강력한 경보음이 발생하여 주위사람들에게 또는 근거리의 경찰 지구대에 도움을 요청할 수 있게 하는 장치로서, 각 캐릭터의 재질은 봉제 형태나 플라스틱 또는 완구에 쓰이는 재질로 구성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 종래 GPS 장치는, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것에 대한 도난 방지를 위해서 위치 추적뿐만 아니라, 알림 기능, MP3 기능 등의 복잡한 기기 장치를 구비해야 하는 단점을 가지고 있다. 또한, 단순 위치 알림 기능을 가진 종래 GPS 장치의 경우에는, 도난 방지 기능 및 역할이 제한되어 도난 사고가 끊이질 않고 있으며, 또한 도난 후에도 빠른 회수가 어렵다는 단점도 있다.
한국등록특허 제10-1234868호 한국공개실용신안 제20-2012-0003345호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 자가 발전한 에너지 및 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 영구적으로 위치를 추적하도록 한 자가 발전식 GPS 장치 및 그 운용방법을 제공한다.
이러한 과제를 해결하기 위해서는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치되는 장치 본체부; 내부면이 탈것의 외부 고정체에 고정 설치되어 외부 충격을 완화하기 위한 충격방지패드부; 영구자석이 상기 장치 본체부의 내부면에 고정 설치되고 코일이 상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치되어, 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에 상기 장치 본체부가 회전하고 상기 영구자석도 회전하여 상기 코일에서 전기를 유도시켜 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주는 자가 발전부; 상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치되며, 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주는 충전 배터리부; 상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치되며, 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행하는 GPS 장치부; 및 상기 장치 본체부의 관통홀 양측에 형성되어, 상기 장치 본체부를 탈것의 외부 고정체 주위를 회전하도록 해 주기 위한 베어링부를 포함하는 자가 발전식 GPS 장치를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 충전 배터리부는, 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 구동 전원을 상기 GPS 장치부로 제공하고 남는 전기 에너지를 충전 배터리에 저장하며, 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 구동 전원이 기 설정된 크기보다 작거나 없는 경우에 충전 배터리에 저장된 전원을 방전시켜 상기 GPS 장치부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 자가 발전식 GPS 장치는, 외부면이 탈것의 회전 샤프트의 내부면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되는 고정 접착제; 및 외부면이 상기 고정 접착제의 내부면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 내부에 상기 장치 본체부의 형상과 동일한 홀을 형성하며, 상기 홀 내에 상기 장치 본체부를 삽입 고정시켜, 상기 장치 본체부와 탈것의 회전 샤프트의 내부면 사이에 발생하는 충격을 완화하기 위한 충격방지패드를 구비한 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치된 장치 본체부의 내부면에 영구자석이 고정 설치되며, 탈것의 외부 고정체에 고정 설치된 충격방지패드부의 외부면에 코일이 고정 설치되어, 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에, 상기 장치 본체부가 회전하고 상기 영구자석도 회전하여 상기 코일에서 전기를 유도시켜 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주는 단계; 상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치된 충전 배터리부가 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주는 단계; 및 상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치된 GPS 장치부가 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행하는 단계를 포함하는 자가 발전식 GPS 장치의 운용방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치되는 장치 본체부; 상기 장치 본체부의 내부에 고정 설치되며, 자가 발전 축을 탈것의 외부 고정체에 고정 연결 설치하며, 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에 상기 장치 본체부가 회전하여 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 변환된 전기 에너지를 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주는 자가 발전부; 상기 장치 본체부의 내부에 고정 설치되며, 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주는 충전 배터리부; 상기 장치 본체부의 내부에 고정 설치되며, 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행하는 GPS 장치부; 및 상기 장치 본체부의 외부에 형성되어 상기 장치 본체부를 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치하기 위한 고정부를 포함하는 자가 발전식 GPS 장치를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 자가 발전부는, 자가 발전 축을 탈것의 외부 회전체에 고정 연결 설치하며, 탈것의 외부 회전체의 회전 시에 자가 발전 축이 회전하여 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 변환된 전기 에너지를 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 상기 충전 배터리부 또는 상기 GPS 장치부로 공급하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 GPS 장치부는, 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 주며, 위치 정보를 이용하여 현 위치를 계산하는 CPU; 다수 개의 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 위치 정보를 수신받아 상기 CPU에 전달하는 GPS; 및 상기 CPU에서 계산된 현 위치 정보를 무선 송신 데이터로 외부 단말기로 송신하는 무선통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 GPS 장치부는, 기준 전원 값, 탈것의 소모성 부품에 대한 기준 교환 주기, 교환 주기 알림 메시지를 기 설정하여 저장해 두는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 CPU는, 상기 자가 발전부로부터 제공되는 자가 발전 전원의 크기를 확인하고, 메모리에 기 설정된 기준 전원 값을 판독하며, 자가 발전 전원의 크기와 기준 전원 값을 비교하며, 자가 발전 전원이 기준 전원 값 이상인 경우에, 전원 스위치를 제어하여 자가 발전 전원을 공급받으며, GPS 시스템 기능을 수행하고 남는 전원을 상기 충전 배터리부에 저장하며, 자가 발전 전원이 기준 전원 값보다 작거나 없는 경우에, 전원 스위치를 제어하여 상기 충전 배터리부에 저장된 전원을 방전받는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 CPU는, 상기 계산된 현 위치 정보를 이용한 위치 추적을 통해 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 시기를 계산하고, 메모리에 기 설정된 기준 교환 주기를 판독하며, 교환 시기가 기준 교환 주기에 도달한 경우에, 교환 주기 알림 메시지를 메모리로부터 판독하여, 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 CPU는, 상기 계산된 현 위치 정보 및 시간 정보를 이용하여 탈것의 속도 및 이동 거리를 계산하여 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하거나, 상기 계산된 현 위치 정보를 이용하여 탈것이 일정 거리를 벗어났는지를 확인하여 탈것이 일정 거리를 벗어났음을 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하거나, 상기 계산된 현 위치 정보 및 시간 정보를 이용하여 이동 거리를 계산하고 계산된 이동 거리에 대응하는 사용자 소모 칼로리를 확인하여 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 고정부는, 외부면이 탈것의 회전 샤프트의 내부면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되는 고정 접착제; 및 외부면이 상기 고정 접착제의 내부면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 내부에 상기 장치 본체부의 형상과 동일한 홀을 형성하며, 상기 홀 내에 상기 장치 본체부를 삽입 고정시켜, 상기 장치 본체부와 탈것의 회전 샤프트의 내부면 사이에 발생하는 충격을 완화하기 위한 충격방지패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 고정부는, 일면이 탈것의 회전 샤프트의 내측면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되는 다수 개의 고정 접착제; 일면이 상기 고정 접착제의 다른 일면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 다른 일면에 길이 방향으로 형성된 다수 개의 끼움 홈; 일면이 상기 장치 본체부의 외부면에 일체형 또는 결합으로 설치되고, 다른 일면에 길이 방향으로 형성되어 상기 끼움 홈에 끼워져 고정되기 위한 다수 개의 끼움 돌기; 및 상기 장치 본체부와 탈것의 회전 샤프트의 내측면 사이에 발생하는 충격을 완화시켜 주기 위한 다수 개의 충격방지패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치된 장치 본체부의 내부에 자가 발전부가 고정 설치되어, 자가 발전 축을 탈것의 외부 고정체에 고정 연결 설치하여 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에, 상기 장치 본체부가 회전하여 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 변환된 전기 에너지를 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주는 단계; 상기 장치 본체부의 내부에 고정 설치된 충전 배터리부가 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주는 단계; 및 상기 장치 본체부의 내부에 고정 설치된 GPS 장치부가 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행하는 단계를 포함하는 자가 발전식 GPS 장치의 운용방법을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 위치 추적을 수행하는 단계는, 상기 GPS 장치부가 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 주는 단계; GPS가 다수 개의 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 위치 정보를 수신받으며, 수신받은 위치 정보를 이용하여 현 위치를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 현 위치 정보를 무선통신모듈을 통해 무선 송신 데이터로 외부 단말기로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 위치 추적을 수행하는 단계는, 상기 자가 발전부로부터 제공되는 자가 발전 전원의 크기를 확인하고, 메모리에 기 설정된 기준 전원 값을 판독하는 단계; 상기 자가 발전 전원의 크기와 상기 기준 전원 값을 비교하는 단계; 상기 자가 발전 전원이 기준 전원 값 이상인 경우에, 전원 스위치를 제어하여 자가 발전 전원을 공급받으며, GPS 시스템 기능을 수행하고 남는 전원을 충전 배터리부에 저장하는 단계; 상기 자가 발전 전원이 기준 전원 값보다 작거나 없는 경우에, 전원 스위치를 제어하여 상기 충전 배터리부에 저장된 전원을 방전받는 단계; 상기 자가 발전 전원 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 방전 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 GPS를 통해 위치 정보를 수신받아 현 위치를 계산하는 단계; 및 상기 현 위치에 대한 정보를 무선통신모듈을 통해 무선 송신 데이터로 변환시켜 외부 단말기로 송신하여, 외부 단말기를 통한 위치 추적을 수행하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 위치 추적을 수행하는 단계는, 상기 계산된 현 위치 정보를 이용한 위치 추적을 통해 탈것의 소모성 부품에 대한 이동 거리를 계산하고, 메모리에 기 설정된 기준 교환 주기를 판독하는 단계; 및 상기 이동 거리가 상기 기준 교환 주기에 도달한 경우에, 교환 주기 알림 메시지를 메모리로부터 판독하여, 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것의 바퀴 축 내에 발전기 및 GPS(Global Positioning System)를 삽입 설치하여, 자가 발전한 에너지 및 GPS를 이용하여 영구적으로 위치를 추적할 수 있도록 함으로써, 기기적인 구성이 단순할 뿐만 아니라, 도난을 예방할 수 있고 도난을 당하였더라도 위치 추적을 통한 회수가 쉽게 이루어질 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 있는 GPS 장치부를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2에 있는 고정부를 제1 예로 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에 있는 고정부를 제2 예로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치의 운용방법을 설명하는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치 및 그 운용방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 자가 발전식 GPS 장치(100)는, 장치 본체부(110), 자가 발전부(120), 충전 배터리부(130), GPS 장치부(140), 충격방지패드부(160), 베어링부(171, 172)를 포함한다.
장치 본체부(110)는, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것의 회전 샤프트(Shaft)(즉, 탈것의 바퀴 축) 속에 삽입되어, 외부에 형성된 고정체(또는, 접착제 등)에 의해 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치되며, 내부면에 자가 발전부(120)(즉, 영구자석(121))가 설치되며, 탈것의 외부 고정체(300)(예를 들어, 바퀴 지지체)가 중앙 부분을 관통하면서 베어링부(171, 172)를 통해 회전 가능하도록 연결 설치되어, 탈것의 회전 샤프트의 회전과 함께 회전하여 자가 발전부(120)(즉, 영구자석(121))도 회전하도록 하며, 내부에 탈것의 외부 고정체(300)에 고정된 충격방지패드부(160)를 통해 고정 설치된 자가 발전부(120)(즉, 코일(122)), 충전 배터리부(130) 및 GPS 장치부(140)를 구비한다.
자가 발전부(120)는, 영구자석(121)과 코일(122)로 이루어지며, 영구자석(121)이 장치 본체부(110)의 내부면에 고정 설치됨과 동시에, 코일(122)이 충격방지패드부(160)의 외부면에 고정 설치되어, 탈것의 회전 샤프트가 회전하는 경우에 장치 본체부(110)가 회전하고 영구자석(121)도 회전하여, 영구자석(121)의 회전에 의해 코일(122)에서 전기를 유도시켜 해당 유도된 전기 에너지를 충전 배터리부(120)에 충전시킬 수 있는 전원(충전 전원) 또는 GPS 장치부(140)를 구동시킬 수 있는 전원(구동 전원)으로 변환 및 안정화시켜 주며, 해당 안정화된 전원을 충전 배터리부(120) 또는 GPS 장치부(140)에 공급해 준다.
충전 배터리부(130)는, 충격방지패드부(160)의 외부면에 고정 설치되며, 자가 발전부(110)로부터 공급되는 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주면서, 해당 충전된 전원을 방전시켜 GPS 장치부(140)에 필요한 전원으로 제공해 준다.
일 실시 예에서, 충전 배터리부(130)는, 자가 발전부(110)에서 생성된 전기 에너지를 GPS 장치부(140)의 구동 전원으로 제공해 주며, 남는 전기 에너지를 충전 배터리에 저장해 줄 수 있다. 또한, 충전 배터리부(130)는, 탈것의 회전 샤프트가 저속 회전하거나 회전 없이 탈것이 이동할 때에 자가 발전부(110)로부터 공급되는 전원이 기 설정된 크기보다 작거나 없는 경우, 충전 배터리에 저장된 전원을 방전시켜 GPS 장치부(140)에 필요한 전원으로 제공해 줄 수도 있다.
GPS 장치부(140)는, 충격방지패드부(160)의 외부면에 고정 설치되며, 자가 발전부(110) 또는 충전 배터리부(120)로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 구동시켜 준다.
일 실시 예에서, GPS 장치부(140)는, 충전 배터리부(120)로부터 제공되는 전원을 이용하여 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 가능하도록 해 줄 수 있다. 또한, GPS 장치부(140)는, 탈것의 회전 샤프트(200)의 외부에 있는 외부 단말기(예를 들어, 휴대폰, PDA, TV 등)와 무선 통신을 수행할 수 있으며, 이에 외부 단말기를 통한 영구적인 위치 추적을 수행할 수 있도록 한다.
충격방지패드부(160)는, 일면(내부면)이 탈것의 외부 고정체(300)에 고정 설치되며, 다른 일면(외부면)이 자가 발전부(120)(즉, 코일(122)), 충전 배터리부(130) 및 GPS 장치부(140)를 고정 설치해 주며, 탈것의 외부 고정체(300)와 자가 발전부(120)(즉, 코일(122), 충전 배터리부(130) 및 GPS 장치부(140) 사이에 발생하는 충격을 완화시켜 준다.
베어링부(171, 172)는, 장치 본체부(110)의 관통홀 양측에 형성되어, 장치 본체부(110)를 탈것의 외부 고정체(300) 주위를 회전하도록 해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 자가 발전식 GPS 장치(100)는, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것의 바퀴 축 내에 자가 발전부(120), 충전 배터리부(130) 및 GPS 장치부(140)를 구비한 장치 본체부(110)를 삽입 설치하여, 자가 발전부(120)에서 자가 발전한 에너지로 가동하는 GPS 장치부(140)를 이용하여 영구적으로 위치를 추적할 수 있도록 함으로써, 기기적인 구성이 단순할 뿐만 아니라, 도난을 예방할 수 있고 도난을 당하였더라도 위치 추적을 통한 회수가 쉽게 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 자가 발전식 GPS 장치(100)는, 장치 본체부(110), 자가 발전부(120), 충전 배터리부(130), GPS 장치부(140), 고정부(150)를 포함한다.
장치 본체부(110)는, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것의 회전 샤프트(Shaft)(즉, 탈것의 바퀴 축)(200) 속에 삽입되어, 외부에 고정부(150)를 설치 형성하여 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부에 고정 설치되며, 내부에 자가 발전부(120), 충전 배터리부(130) 및 GPS 장치부(140)를 고정 설치한다.
자가 발전부(120)는, 장치 본체부(110)의 내부에 고정 설치되며, 장치 본체부(110)를 탈것의 회전 샤프트(200) 속에 삽입하여 고정 설치할 때에, 자가 발전 축을 장치 본체부(110) 외측에 형성되어 있는 탈것의 외부 고정체(300)(예를 들어, 바퀴 지지체)에 고정 연결 설치하며, 탈것의 회전 샤프트(200)가 회전하는 경우에 장치 본체부(110)가 회전하고 장치 본체부(110)의 회전에 의해 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 주며, 해당 변환된 전기 에너지를 충전 배터리부(120)에 충전시킬 수 있는 전원(충전 전원) 또는 GPS 장치부(140)를 구동시킬 수 있는 전원(구동 전원)으로 변환 및 안정화시켜 주며, 해당 안정화된 전원을 충전 배터리부(120) 또는 GPS 장치부(140)에 공급해 준다.
일 실시 예에서, 자가 발전부(120)는, 장치 본체부(110)를 탈것에 고정 형성된 바퀴 축(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음) 속에 삽입하여 고정 설치할 때에, 자가 발전 축을 장치 본체부(110)의 외측에 형성되어 있는 탈것의 외부 회전체(예를 들어, 바퀴)(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)에 고정 연결 설치할 수도 있으며, 이에 탈것의 외부 회전체가 회전하는 경우에 자가 발전 축이 회전하고 자가 발전 축의 회전에 의해 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 자가 발전부(120)는, 자가 발전 축의 회전을 통해서 자가 발전 축의 내부 자기력선을 변화시켜 주고, 내부 자기력선 변화에 의해 전기 에너지를 생성시켜 충전 배터리부(120) 또는 GPS 장치부(140)로 공급할 수 있다.
충전 배터리부(130)는, 장치 본체부(110)의 내부에 고정 설치되며, 자가 발전부(110)로부터 공급되는 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주면서, 해당 충전된 전원을 방전시켜 GPS 장치부(140)에 필요한 전원으로 제공해 준다.
GPS 장치부(140)는, 장치 본체부(110)의 내부에 고정 설치되며, 자가 발전부(110) 또는 충전 배터리부(120)로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 구동시켜 준다.
고정부(150)는, 장치 본체부(110)의 외부에 형성되어 장치 본체부(110)를 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부에 고정 설치해 준다. 예를 들어, 고정부(150)는, 고탄성 스펀지 등일 수 있으며, 이에 장치 본체부(110)를 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부에 고정 설치하기가 용이하며, 탈부착이 용이하여 재사용할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 자가 발전식 GPS 장치(100)는, 자전거, 자동차, 오토바이, 롤러스케이트, 유모차, 휠체어 등과 같은 탈것의 바퀴 축(200) 내에 자가 발전부(120) 및 GPS 장치부(140)를 구비한 장치 본체부(110)를 삽입 설치하여, 자가 발전부(120)에서 자가 발전한 에너지로 가동하는 GPS 장치부(140)를 이용하여 영구적으로 위치를 추적할 수 있도록 함으로써, 기기적인 구성이 단순할 뿐만 아니라, 도난을 예방할 수 있고 도난을 당하였더라도 위치 추적을 통한 회수가 쉽게 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 자가 발전식 GPS 장치(100)는, 기존의 바퀴 축(200)에 삽입한 후에 고정부(150)의 고탄성 스펀지로 고정함으로써, 설치가 쉽고 다른 바퀴 축(200)에 쉽게 탈부착도 가능하며, 또한 사회적 약자(예를 들어, 치매성 노인, 정신질환자)용 탈것(예를 들어, 휠체어, 유모차 등)나, 청소년 및 유아 등의 탈것(예를 들어, 보행기, 자전거 등)에 대한 관찰과 함께 손쉬운 추적도 가능하다.
도 3은 도 2에 있는 GPS 장치부를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, GPS 장치부(140)는, CPU(141), 메모리(142), GPS(143), 무선통신모듈(144)을 포함한다.
CPU(141)는, 자가 발전부(110) 또는 충전 배터리부(120)로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능(즉, GPS(143) 및 무선통신모듈(144))을 가동시켜 주며, GPS(143)로부터 전달되는 위치 정보(즉, 거리와 시간 정보)를 이용하여 현 위치를 계산하며, 계산된 현 위치에 대한 정보를 무선통신모듈(144)로 전달해 준다.
일 실시 예에서, CPU(141)는, GPS(143)로부터 전달되는 위치 정보(즉, 거리와 시간 정보)를 이용하여 3개의 각기 다른 거리를 삼각법에 따라서 현 위치를 정확하게 계산할 수 있다.
일 실시 예에서, CPU(141)는, 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원을 공급받을 때에 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원의 크기(예를 들어, 전압 값, 전류 값 등)를 확인하고, 메모리(142)에 기 설정된 기준 전원 값을 판독하며, 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원의 크기와 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값을 비교하며, 해당 비교 결과로 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원이 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값 이상인 경우에, 전원 스위치를 제어하여 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원을 공급받아 구동(GPS 시스템 기능)할 수 있으며, 이때 전원 스위치를 제어하여 GPS 시스템 기능을 수행하고 남는 전원을 충전 배터리부(130)에 저장해 줄 수 있으며, 반면에 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원이 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값보다 작거나 없는 경우에, 전원 스위치를 제어하여 충전 배터리부(130)에 저장된 전원을 방전받아 계속적으로 구동할 수 있다.
일 실시 예에서, CPU(141)는, 계산된 현 위치에 대한 정보를 이용하여 위치 추적을 수행할 수 있으며, 위치 추적을 통해 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 시기(예를 들어, 바퀴의 이동 거리 등)를 계산하고, 메모리(142)에 기 설정된 기준 교환 주기를 판독하며, 계산한 교환 시기와 판독한 기준 교환 주기를 비교하며, 해당 비교 결과로 계산한 교환 시기가 판독한 기준 교환 주기에 도달한 경우에, 교환 주기 알림 메시지를 메모리(142)로부터 판독하여, 해당 판독한 기준 교환 주기 알림 메시지를 무선통신모듈(144)로 전달해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, CPU(141)는, 계산된 현 위치에 대한 정보 및 시간 정보를 이용하여 탈것의 속도 및 이동 거리를 계산할 수 있으며, 이에 해당 계산된 속도 및 이동 거리를 무선통신모듈(144)로 전달해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, CPU(141)는, 계산된 현 위치에 대한 정보를 이용하여 처음 위치를 확인한 후에 탈것의 현재 위치를 확인하고 탈것의 처음 위치와 현재 위치간의 거리를 계산하며, 메모리(142)에 기 설정된 기준 거리를 판독하며, 이에 해당 계산된 거리와 해당 판독한 기준 거리를 비교하며, 해당 비교 결과로 계산된 거리가 판독한 기준 거리를 초과하는 경우에, 탈것이 일정 거리를 벗어났음을 무선통신모듈(144)로 전달해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, CPU(141)는, 계산된 현 위치에 대한 정보 및 시간 정보를 이용하여 이동 거리를 계산할 수 있으며, 해당 계산된 이동 거리에 대응하는 사용자 소모 칼로리(메모리(142)에 기 설정해 둔 이동 거리 별 사용자 소모 칼로리)를 판독하며, 이에 해당 판독된 사용자 소모 칼로리를 무선통신모듈(144)로 전달해 줄 수 있다.
메모리(142)는, CPU(141)의 제어 동작에 필요한 데이터나 프로그램을 저장하는데, 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원이 충전 배터리부(130)에 충전할 수 없는 크기를 기준 전원 값으로 미리 설정하여 저장해 두며, 탈것의 소모성 부품(예를 들어, 타이어, 휠 등)에 대한 기준 교환 주기(예를 들어, 소모성 부품을 교환해야 하는 기준 이동 거리)를 미리 설정하여 저장해 두며, 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 주기를 알려 주기 위한 교환 주기 알림 메시지를 미리 설정하여 저장해 둔다.
GPS(143)는, 다수 개의 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 위치 정보(시간 정보를 포함함)를 수신받아 해당 수신받은 위치 정보(즉, 거리와 시간 정보)를 CPU(141)에 전달한다.
일 실시 예에서, GPS(143)는, 다수 개의 위성으로부터 위도, 경도, 고도의 위치뿐만 아니라, 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있다.
무선통신모듈(144)은, WIFI, RF, 지그비, 블루투스, CDMA, WCDMA, GSM 등과 같은 무선 통신 모듈로서, 탈것의 회전 샤프트(200)의 외부에 있는 외부 단말기(예를 들어, 휴대폰, PDA, TV 등)와 무선 통신을 수행하며, CPU(141)의 제어에 따라 CPU(141)로부터 계산된 현 위치에 대한 정보를 전달받아 해당 전달받은 현 위치 정보를 무선 송신 데이터로 변환시켜 외부 단말기로 송신해 줌으로써, 외부 단말기를 통한 영구적인 위치 추적을 수행하도록 해 준다.
일 실시 예에서, 무선통신모듈(144)은, CPU(141)의 제어에 따라 CPU(141)로부터 교환 주기 알림 메시지를 전달받아 해당 전달받은 교환 주기 알림 메시지를 무선 송신 데이터로 변환시켜 사용자 소유의 외부 단말기로 송신해 줌으로써, 사용자에게 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 주기를 알려줄 수 있다. 또한, 무선통신모듈(144)은, CPU(141)로부터 전달되는 탈것의 속도 및 이동 거리, 또는 탈것의 일정 거리 벗어남을 사용자 소유의 외부 단말기로 송신해 사용자에게 알려 줄 수 있다.
도 4는 도 2에 있는 고정부를 제1 예로 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 고정부(150)는, 고정 접착제(151), 충격방지패드(152)를 포함한다.
고정 접착제(151)는, 일면(외부면)이 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 다른 일면(내부면)에 충격방지패드(152)의 일면(외부면)을 길이 방향으로 고정 접착 설치해 준다.
일 실시 예에서, 고정 접착제(151)는, 강력한 접착력을 가진 양면 접착테이프 등일 수 있다.
충격방지패드(152)는, 외형(외부)이 원기둥 형상으로 이루어지고 내형(내부)이 사각형, 오각형, 육각형 등과 같은 다각형 형상의 홀로 이루어지며, 일면(외부면)이 고정 접착제(151)의 다른 일면(내부면)에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 내부에 형성된 홀이 장치 본체부(110)를 삽입 고정하며, 장치 본체부(110)와 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부면 사이에 발생하는 충격을 완화시켜 준다.
일 실시 예에서, 충격방지패드(152)는, 고탄성 스펀지 등일 수 있으며, 또한 내부에 형성된 홀이 장치 본체부(110)의 다각형 형상과 동일하여, 장치 본체부(110)를 홀에 삽입하였을 때에 꽉 끼워져 고정 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 고정부(150)는, 고정 접착제(151)의 일면을 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면에 길이 방향으로 고정 접착 설치해 준 후에, 고정 접착제(151)의 다른 일면에 충격방지패드(152)의 일면을 길이 방향으로 고정 접착 설치해 주며, 그 다음으로 충격방지패드(152)의 내부 홀에 장치 본체부(110)를 삽입 고정시켜 줌으로써, 장치 본체부(110)를 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부에 고정 설치함과 동시에 장치 본체부(110)와 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면 사이에 발생하는 충격을 완화시켜 줄 수 있다.
도 5는 도 2에 있는 고정부를 제2 예로 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 고정부(150)는, 다수 개의 고정 접착제(151a, 151b), 다수 개의 끼움 홈(152a, 152b), 다수 개의 끼움 돌기(153a, 153b), 다수 개의 충격방지패드(154a, 154b)를 포함한다.
고정 접착제(151a, 151b)는, 일면이 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 다른 일면에 끼움 홈(152a, 152b)의 일면을 길이 방향으로 고정 접착 설치해 준다.
일 실시 예에서, 고정 접착제(151a, 151b)는, 강력한 접착력을 가진 양면 접착테이프 등일 수 있다.
끼움 홈(152a, 152b)은, 일면이 고정 접착제(151a, 151b)의 다른 일면에 길이 방향으로 고정 접착 설치되고, 다른 일면에 길이 방향으로 형성되어 끼움 돌기(153a, 153b)를 끼워 고정시켜 준다.
일 실시 예에서, 끼움 홈(152a, 152b)은, 일면이 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면에 길이 방향으로 바로 고정 접착 설치될 수도 있다.
끼움 돌기(153a, 153b)는, 일면이 장치 본체부(110)의 외부면에 일체형 또는 결합으로 설치되고, 다른 일면에 길이 방향으로 형성되어 끼움 홈(152a, 152b)에 끼워져 고정된다.
충격방지패드(154a, 154b)는, 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면에 고정 접착 설치된 고정 접착제(151a, 151b)가 위치한 부분을 제외한 부분에 길이 방향으로 고정 접착 설치되어, 장치 본체부(110)와 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면 사이에 발생하는 충격을 완화시켜 준다.
일 실시 예에서, 충격방지패드(154a, 154b)는, 고탄성 스펀지 등일 수 있으며, 이에 장치 본체부(110)의 외부면(특히, 모서리부분)이 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면에 직접적으로 부딪치지 않도록, 장치 본체부(110)와 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면 사이에 길이 방향으로 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 고정부(150)는, 고정 접착제(151a, 151b)의 일면을 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면에 길이 방향으로 고정 접착 설치해 준 후에, 고정 접착제(151a, 151b)의 다른 일면에 끼움 홈(152a, 152b)의 일면을 길이 방향으로 고정 접착 설치해 주며, 그 다음으로 끼움 홈(152a, 152b)의 다른 일면(즉, 길이 방향으로 형성된 끼움 홈(152a, 152b)) 내로 장치 본체부(110)의 외부면에 일체형 또는 결합으로 설치된 끼움 돌기(153a, 153b)를 끼워 고정시켜 줌으로써, 장치 본체부(110)를 탈것의 회전 샤프트(200)의 내부에 고정 설치할 수 있다. 그런 후에, 고정부(150)는, 장치 본체부(110)와 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면 사이에 발생하는 충격을 완화시켜 주기 위해서, 장치 본체부(110)와 탈것의 회전 샤프트(200)의 내측면 사이에 길이 방향으로 충격방지패드(154a, 154b)를 설치해 줄 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자가 발전식 GPS 장치의 운용방법을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 우선 자가 발전부(120)의 자가 발전 축을 장치 본체부(110) 외측에 형성되어 있는 탈것의 외부 고정체(300)(예를 들어, 바퀴 지지체)에 고정 연결 설치해 줌으로써, 탈것을 이동시킬 때, 탈것의 회전 샤프트(200)가 회전하게 되고, 이에 장치 본체부(110)가 회전하게 되며, 이에 따라 자가 발전부(120)가 장치 본체부(110)의 회전에 의해 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 주며, 해당 변환된 전기 에너지를 충전 배터리부(120)에 충전시킬 수 있는 전원이나 또는 GPS 장치부(140)를 구동시킬 수 있는 전원으로 변환 및 안정화시켜 주며, 해당 안정화된 전원을 충전 배터리부(120) 또는 GPS 장치부(140)로 공급해 준다.
일 실시 예에서, 자가 발전부(120)의 자가 발전 축을 장치 본체부(110)의 외측에 형성되어 있는 탈것의 외부 회전체(예를 들어, 바퀴)(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)에 고정 연결 설치해 줌으로써, 탈것을 이동시킬 때, 탈것의 외부 회전체가 회전하게 되고, 이에 자가 발전 축이 회전하게 되며, 이에 따라 자가 발전 축의 회전에 의해 발생되는 회전력에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 주며, 해당 변환된 전기 에너지를 충전 배터리부(120)에 충전시킬 수 있는 전원이나 또는 GPS 장치부(140)를 구동시킬 수 있는 전원으로 변환 및 안정화시켜 주며, 해당 안정화된 전원을 충전 배터리부(120) 또는 GPS 장치부(140)로 공급해 줄 수도 있다.
GPS 장치부(140)에 구비된 CPU(141)는, 자가 발전부(110) 또는 충전 배터리부(120)로부터 제공되는 전원을 공급받아(S401) GPS 시스템 기능(즉, GPS(143) 및 무선통신모듈(144))을 가동시켜 준다. 이때, CPU(141)는, 상술한 단계 S401에서 자가 발전부(110)로부터 자가 발전시킨 전원을 공급받을 때에, 자가 발전부(110)에서 생성시킨 자가 발전 전원의 크기(예를 들어, 전압 값, 전류 값 등)를 확인한다(S402).
CPU(141)는, 메모리(142)에 기 설정된 기준 전원 값을 판독하며(S403), 상술한 단계 S402에서 자가 발전시킨 전원의 크기와 상술한 단계 S403에서 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값을 비교하며, 해당 비교 결과로 상술한 단계 S402에서 자가 발전시킨 전원이 상술한 단계 S403에서 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값 이상인지를 판단한다(S404).
상술한 단계 S404에서 자가 발전시킨 전원이 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값 이상인 경우에, CPU(141)는, 전원 스위치를 제어하여 자가 발전부(110)에서 자가 발전시킨 전원을 공급받아(S404) GPS 시스템 기능(즉, GPS(143) 및 무선통신모듈(144))을 가동시켜 주며, 이때 전원 스위치를 제어하여 GPS 시스템 기능을 수행하고 남는 전원을 충전 배터리부(130)에 저장해 준다.
상술한 단계 S404에서 자가 발전시킨 전원이 메모리(142)로부터 판독한 기준 전원 값보다 작거나 없는 경우에, CPU(141)는, 전원 스위치를 제어하여 충전 배터리부(130)에 저장된 전원을 방전받아(즉, 방전 전원을 공급받아)(S405) 계속적으로 GPS 시스템 기능(즉, GPS(143) 및 무선통신모듈(144))을 가동시켜 준다.
상술한 단계 S405 또는 S406을 수행한 후에, GPS 장치부(140)에 구비된 GPS(143)는, 다수 개의 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 위치 정보(시간 정보를 포함함)를 수신받아 해당 수신받은 위치 정보(즉, 거리와 시간 정보)를 CPU(141)에 전달해 준다. 이때, GPS(143)는, 다수 개의 위성으로부터 위도, 경도, 고도의 위치뿐만 아니라, 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간까지 얻어 CPU(141)로 전달해 줄 수도 있다.
CPU(141)는, GPS(143)로부터 전달되는 위치 정보(즉, 거리와 시간 정보)를 이용하여 현 위치를 계산하며(S407), 상술한 단계 S407에서 계산한 현 위치에 대한 정보를 무선통신모듈(144)로 전달해 준다. 이에, 무선통신모듈(144)은, 탈것의 회전 샤프트(200)의 외부에 있는 외부 단말기(예를 들어, 휴대폰, PDA, TV 등)와 무선 통신을 수행하며, CPU(141)의 제어에 따라 상술한 단계 S407에서 계산한 현 위치에 대한 정보를 전달받아 해당 전달받은 현 위치 정보를 무선 송신 데이터로 변환시켜 외부 단말기로 송신해 줌으로써, 외부 단말기를 통한 영구적인 위치 추적을 수행하도록 해 준다(S408).
상술한 단계 S408에서 위치 추적을 수행함에 있어서, CPU(141)는, 상술한 단계 S407에서 계산한 현 위치에 대한 정보를 이용하여 위치 추적을 수행하는데, 이때 위치 추적을 통해 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 시기(예를 들어, 바퀴의 이동 거리 등)를 계산한 다음에, 메모리(142)에 기 설정된 기준 교환 주기를 판독하며, 해당 계산한 교환 시기와 해당 판독한 기준 교환 주기를 비교하게 된다.
상술한 비교 결과로는, 계산한 교환 시기가 판독한 기준 교환 주기에 도달한 경우에는, CPU(141)는, 교환 주기 알림 메시지를 메모리(142)로부터 판독하여, 해당 판독한 기준 교환 주기 알림 메시지를 무선통신모듈(144)로 전달해 준다. 이에, 무선통신모듈(144)은, CPU(141)의 제어에 따라 상술한 교환 주기 알림 메시지를 전달받아 해당 전달받은 교환 주기 알림 메시지를 무선 송신 데이터로 변환시켜 사용자 소유의 외부 단말기로 송신해 줌으로써, 사용자에게 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 주기를 알려주게 된다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 자가 발전식 GPS 장치
110: 장치 본체부
120: 자가 발전부
121: 영구자석
122: 코일
130: 충전 배터리부
140: GPS 장치부
141: CPU
142: 메모리
143: GPS
144: 무선통신모듈
150: 고정부
160: 충격방지패드부
171, 172: 베어링부
151, 151a, 151b: 고정 접착제
152a, 152b: 끼움 홈
153a, 153b: 끼움 돌기
152, 154a, 154b: 충격방지패드
200: 탈것의 회전 샤프트
300: 탈것의 외부 고정체

Claims (10)

  1. 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치되는 장치 본체부;
    내부면이 탈것의 외부 고정체에 고정 설치되어 외부 충격을 완화하기 위한 충격방지패드부;
    영구자석이 상기 장치 본체부의 내부면에 고정 설치되고 코일이 상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치되어, 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에 상기 장치본체부가 회전하고 상기 영구자석도 회전하여 상기 코일에서 전기를 유도시켜 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주는 자가 발전부;
    상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치되며, 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주는 충전 배터리부;
    상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치되며, 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행하는 GPS 장치부; 및
    상기 장치 본체부의 관통홀 양측에 형성되어, 상기 장치 본체부를 탈것의 외부 고정체 주위를 회전하도록 해 주기 위한 베어링부를 포함하되,
    상기 충전 배터리부는,
    상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 구동 전원을 상기 GPS 장치부로 제공하고 남는 전기 에너지를 충전 배터리에 저장하며, 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 구동 전원이 기 설정된 크기보다 작거나 없는 경우에 충전 배터리에 저장된 전원을 방전시켜 상기 GPS 장치부로 제공하고,
    상기 GPS 장치부는,
    상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 주고, 위치 정보를 이용하여 현 위치를 계산하며, 상기 자가 발전부로부터 제공되는 자가 발전 전원의 크기를 확인하고, 메모리에 기 설정된 기준 전원 값을 판독하며, 자가 발전 전원의 크기와 기준 전원 값을 비교하며, 자가 발전 전원이 기준 전원 값 이상인 경우에, 전원 스위치를 제어하여 자가 발전 전원을 공급받으며, GPS 시스템 기능을 수행하고 남는 전원을 상기 충전 배터리부에 저장하며, 자가 발전 전원이 기준 전원 값보다 작거나 없는 경우에, 전원 스위치를 제어하여 상기 충전 배터리부에 저장된 전원을 방전 받는 CPU;
    다수 개의 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 위치 정보를 수신받아 상기 CPU에 전달하는 GPS; 및
    상기 CPU에서 계산된 현 위치 정보를 무선 송신 데이터로 외부 단말기로 송신하는 무선통신모듈을 포함하며,
    상기 CPU는,
    상기 계산된 현 위치 정보를 이용한 위치 추적을 통해 탈것의 소모성 부품에 대한 교환 시기를 계산하고, 메모리에 기 설정된 기준 교환 주기를 판독하며, 교환 시기가 기준 교환 주기에 도달한 경우에, 교환 주기 알림 메시지를 메모리로부터 판독하여, 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 GPS 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 CPU는,
    상기 계산된 현 위치 정보 및 시간 정보를 이용하여 탈것의 속도 및 이동 거리를 계산하여 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하거나, 상기 계산된 현 위치 정보를 이용하여 탈것이 일정 거리를 벗어났는지를 확인하여 탈것이 일정 거리를 벗어났음을 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하거나, 상기 계산된 현 위치 정보 및 시간 정보를 이용하여 이동 거리를 계산하고 계산된 이동 거리에 대응하는 사용자 소모 칼로리를 확인하여 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 GPS 장치.
  7. 탈것의 회전 샤프트의 내부에 고정 설치된 장치 본체부의 내부면에 영구자석이 고정 설치되며, 탈것의 외부 고정체에 고정 설치된 충격방지패드부의 외부면에 코일이 고정 설치되어, 탈것의 회전 샤프트의 회전 시에, 상기 장치 본체부가 회전하고 상기 영구자석도 회전하여 상기 코일에서 전기를 유도시켜 충전 전원 또는 구동 전원으로 변환 및 안정화시켜 주는 단계;
    상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치된 충전 배터리부가 상기 자가 발전부에서 변환 및 안정화시킨 충전 전원을 충전 배터리에 충전시켜 주는 단계; 및
    상기 충격방지패드부의 외부면에 고정 설치된 GPS 장치부가 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 위치 추적을 수행하는 단계를 포함하되.
    상기 위치 추적을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 장치부가 상기 자가 발전부 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 주는 단계;
    GPS가 다수 개의 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 위치 정보를 수신받으며, 수신받은 위치 정보를 이용하여 현 위치를 계산하는 단계;
    상기 계산된 현 위치 정보를 무선통신모듈을 통해 무선 송신 데이터로 외부 단말기로 송신하는 단계;
    상기 자가 발전부로부터 제공되는 자가 발전 전원의 크기를 확인하고, 메모리에 기 설정된 기준 전원 값을 판독하는 단계;
    상기 자가 발전 전원의 크기와 상기 기준 전원 값을 비교하는 단계;
    상기 자가 발전 전원이 기준 전원 값 이상인 경우에, 전원 스위치를 제어하여 자가 발전 전원을 공급받으며, GPS 시스템 기능을 수행하고 남는 전원을 충전 배터리부에 저장하는 단계;
    상기 자가 발전 전원이 기준 전원 값보다 작거나 없는 경우에, 전원 스위치를 제어하여 상기 충전 배터리부에 저장된 전원을 방전받는 단계;
    상기 자가 발전 전원 또는 상기 충전 배터리부로부터 제공되는 방전 전원을 공급받아 GPS 시스템 기능을 가동시켜 GPS를 통해 위치 정보를 수신받아 현 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 현 위치에 대한 정보를 무선통신모듈을 통해 무선 송신 데이터로 변환시켜 외부 단말기로 송신하여, 외부 단말기를 통한 위치 추적을 수행하도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 위치 추적을 수행하는 단계는,
    상기 계산된 현 위치 정보를 이용한 위치 추적을 통해 탈것의 소모성 부품에 대한 이동 거리를 계산하고, 메모리에 기 설정된 기준 교환 주기를 판독하는 단계; 및
    상기 이동 거리가 상기 기준 교환 주기에 도달한 경우에, 교환 주기 알림 메시지를 메모리로부터 판독하여, 상기 무선통신모듈을 통해 외부 단말기로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 GPS 장치의 운용방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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