KR102183183B1 - 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치 및 배터리 충전 시스템 - Google Patents

전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치 및 배터리 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치가 개시된다. 배터리 충전 장치는 터치를 통해 사용자 입력을 수신하는 디스플레이, 결제 정보가 입력되는 결제부, 배터리가 각각 수납되는 복수의 배터리 트레이, 상기 복수의 배터리 트레이 내 수납된 배터리를 각각 충전하는 배터리 충전부 및, 상기 결제부를 통해 결제 정보가 입력되면, 상기 입력된 결제 정보에 기초하여 일련의 결제과정을 수행하고, 상기 디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 상기 복수의 배터리 트레이 중 특정 트레이를 순차적으로 개방하며, 상기 배터리 충전부를 통해 새롭게 수납된 배터리를 충전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치 및 배터리 충전 시스템 { APPARATUS AND SYSTEM FOR CHARGING BATTERY OF TRANSPORTATION MEANS USING ELECTRONIC POWER }
본 발명은 배터리 충전 장치 및 배터리 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치 및 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.
최근 교통량의 증가로 인한 만성적인 교통 체증과 환경 오염 문제를 해결하기 위해 전기로 운행될 수 있는 전기 바이크, 전기 자전거 등의 사용이 장려되고 있다.
전기 바이크 및 전기 자전거의 경우 충전 가능한 배터리를 포함하고 있으며, 배터리의 전력이 모두 소진되면 충전 후 사용하여야한다. 다만, 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치가 필요하기 때문에 충전 장치가 구비된 가정 또는 회사 등과 같은 곳에서만 배터리를 충전해야 하는 불편함이 있다. 또한, 배터리의 충전이 진행되는 중에는 운용이 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 배터리 충전 장소의 제약을 해결해 줄 수 있고, 충전 시간 중 운용이 제한되는 문제점을 해결할 수 있는 장치에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 충전 장소 제약 문제 및 배터리 충전 중 수송 수단의 운용이 제한되는 문제를 해결할 수 있는 배터리 충전 장치, 그 제어 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치는 터치를 통해 사용자 입력을 수신하는 디스플레이, 결제 정보가 입력되는 결제부, 배터리가 각각 수납되는 복수의 배터리 트레이, 상기 복수의 배터리 트레이 내 수납된 배터리를 각각 충전하는 배터리 충전부 및, 상기 결제부를 통해 결제 정보가 입력되면, 상기 입력된 결제 정보에 기초하여 일련의 결제과정을 수행하고, 상기 디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 상기 복수의 배터리 트레이 중 특정 트레이를 순차적으로 개방하며, 상기 배터리 충전부를 통해 새롭게 수납된 배터리를 충전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 사용자 입력에 따라 상기 복수의 배터리 트레이 중 배터리를 반납받기 위한 배터리 트레이가 개방되고, 상기 반납이 완료되면 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이가 개방되도록 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 제어부는 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이 중 상기 트레이 선택 화면 상에서 상기 사용자 입력에 의해 선택된 배터리 트레이가 개방되도록 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 배터리 충전 장치는 관리자 서버와 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리 충전 장치의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지하고, 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 상기 통신부를 통해 상기 관리자 서버로 전송하고, 상기 관리자 서버로부터 상기 이상이 감지된 구성 요소를 치유(cure)하기 위한 피드백 정보를 수신할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 제어부는 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이 중 어느 하나가 랜덤으로 개방되도록 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 복수의 배터리 트레이는 LED 램프를 각각 포함하고, 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이와 그렇지 않은 배터리 트레이가 서로 구별되도록 상기 LED 램프의 발광을 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 배터리 충전 장치는 카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 카메라를 통해 상기 이동 수단에 부착된 번호판이 인식되기 전까지 상기 배터리의 교체를 위한 시스템의 구동을 일부 제한할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 배터리 충전부로부터, 상기 복수의 배터리 트레이 내에 수납된 배터리의 충전 상태 정보를 수신하고, 수신된 충전 상태 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 충전 상태 정보는 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이의 위치, 각 배터리 트레이 내에 수납된 배터리의 잔량, 충전율, 완충까지의 남은 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 결제부는 삽입된 카드를 홀딩하는 카드 락킹(locking)부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 개방된 배터리 트레이 내에 새로운 배터리가 수납되어 연결된 후 상기 배터리 트레이가 폐쇄됨을 인식하기 전까지 상기 삽입된 카드를 홀딩하도록 상기 카드 락킹부를 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 트레이 선택 화면은 상기 복수의 배터리 트레이의 각 충전 상태 정보가 상기 복수의 배터리 트레이의 물리적 배치 순서와 동일한 순서로 배치되어 표시되는 GUI를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 배터리 충전 장치는 카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는 동영상 화면이 재생되는 도중 상기 카메라에 의한 생체 인식 또는 상기 디스플레이를 통한 터치 인식이 수행되면, 상기 동영상 화면을 상기 트레이 선택 화면으로 전환하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 트레이 선택 화면이 표시된 상태에서 기 설정된 시간동안 아무런 조작이 입력되지 않는 경우, 상기 트레이 선택 화면을 상기 동영상 화면으로 전환하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치, 관리자 서버 및 사용자 단말을 포함하는 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 시스템은 결제 정보가 입력되면, 상기 입력된 결제 정보에 기초하여 일련의 결제과정을 수행하고, 디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 터치를 통해 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 상기 복수의 배터리 트레이 중 특정 트레이를 순차적으로 개방하며, 새롭게 수납된 배터리를 충전하고, 상기 배터리 충전 장치의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지하는 배터리 충전 장치, 상기 배터리 충전 장치로부터, 수납된 배터리의 충전 상태 정보 및 상기 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 수신하고, 수신된 상태 정보에 따라 상기 이상이 감지된 구성 요소를 치유(cure)하기 위한 피드백 정보를 상기 배터리 충전 장치로 전송하는 관리자 서버 및, 상기 관리자 서버로부터, 상기 배터리의 충전 상태 정보를 수신하고, 수신된 충전 상태 정보를 표시하는 사용자 단말을 포함한다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 배터리 충전 장치는 상기 사용자 입력에 따라 상기 복수의 배터리 트레이 중 배터리를 반납받기 위한 배터리 트레이를 개방하고, 상기 반납이 완료되면, 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이를 개방할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 관리자 서버는 상기 배터리 충전 장치 내 수납된 배터리에 부착된 위치 감지 센서를 통해 상기 배터리의 위치를 감지할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 관리자 서버는 상기 사용자 단말로부터 기 설정된 거리 이내에 포함된 모든 배터리 충전 장치 또는 대여 가능한 배터리가 있는 배터리 충전 장치의 위치 정보를 상기 사용자 단말로 전송하고, 상기 사용자 단말은 상기 수신된 위치 정보에 기초하여, 상기 배터리 충전 장치의 위치가 마킹된 지도를 표시할 수 있다.
또한, 상기 관리자 서버는 상기 배터리 충전 장치 내에 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이가 없는 경우, 상기 배터리 충전 장치의 기 설정된 거리 이내에 배터리 대여가 가능한 타 배터리 충전 장치의 위치에 대한 추천 정보를 상기 사용자 단말로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치의 제어 방법은 사용자로부터 결제 정보를 입력받는 단계, 상기 입력된 결제 정보에 기초하여 일련의 결제과정을 수행하는 단계, 디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 터치를 통해 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 상기 복수의 배터리 트레이 중 특정 트레이를 순차적으로 개방하는 단계 및, 상기 개방된 배터리 트레이 내 새롭게 수납된 배터리를 충전하는 단계를 포함한다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 개방하는 단계는 상기 사용자 입력에 따라 상기 복수의 배터리 트레이 중 배터리를 반납받기 위한 배터리 트레이를 개방하는 단계 및, 상기 반납이 완료되면 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이를 개방하는 단계를 포함한다.
또한, 실시 예에 따라, 상기 제어 방법은 상기 배터리 충전 장치의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지하는 단계, 상기 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 관리자 서버로 전송하는 단계 및, 상기 관리자 서버로부터 상기 이상이 감지된 구성 요소를 치유하기 위한 피드백 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 배터리 충전 장치가 여러 거점에 설치됨으로써, 배터리 충전 장소 제약 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전력이 소진된 배터리와 기충전된 배터리를 교환가능하게 하여 충전 시간 중 수송 수단의 운용이 제한되는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치에서 도어가 개방된 모습을 도시한 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치에서 배터리가 탈거된 모습을 도시한 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템을 간략히 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 교체 과정을 간략히 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 이상 유무를 판단 및 관리하는 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 상태 정보를 표시하는 기본 화면 구성을 나타낸 도면,
도 9a 내지 9d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 결제 화면 구성을 설명하기 위한 도면,
도 10a 내지 10e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 반납을 안내하기 위한 화면 구성을 나타낸 도면,
도 11a 내지 11f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 대여를 안내하기 위한 화면 구성을 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어일 수 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 모두 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 '제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '구성하다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
본 발명의 배터리 충전 장치(100)는 복수의 배터리가 수납되어 착탈식 충전이 가능한 복수의 공간 및 도어를 포함하는 캐비닛 형태의 전자 장치로 제공될 수 있으며 예를 들어, 키오스크(kiosk) 등으로 제작될 수도 있다.
또한, 여기서 배터리는 전기를 동력으로 하는 이동수단, 예를 들어 전기 바이크, 전기 스쿠터, 전기 자전거, 전기 자동차 등에 사용되는 배터리를 의미할 수 있으며, 그 이동수단의 특정 종류에 한정되지는 않는다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 전기 스쿠터에 사용되는 배터리를 일 예로 들도록 한다.
배터리 충전 장치(100)는 결제부(110), 디스플레이(120), 복수의 배터리 트레이(130), 배터리 충전부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
결제부(110)는 사용자의 계좌 정보 또는 신용카드 정보 등의 결제 정보를 입력받아 제어부(150)에 전달하거나, 삽입된 현금의 금액을 판별하고, 판별된 금액 정보를 제어부(150)에 전달할 수 있다.
결제부(110)는 예를 들어, 마그네틱 카드 인식기, QR 코드 인식기, NFC(Near Field Communicatioin) 통신기, RFID(Radio Frequency Identification) 통신기 등 으로 구현될 수 있다. 결제부(110)는 사용자로부터 금액을 지불할 수 있는 결제 정보를 수신할 수 있는 장치라면 당업계에서 통용되는 다양한 장치로 대체될 수 있다.
디스플레이(120)는 사용자에게 배터리 충전 장치(100)의 작동 상태 정보를 제공하거나 사용자로부터 사용자 명령을 입력받기 위해 구비될 수 있다.
디스플레이(120)는 터치 패널(Touch Panel) 또는 터치 스크린(Touch Screen)으로 구비되어 입력기능과 표시기능을 동시에 수행할 수 있다. 다시 말해, 디스플레이(120)는 복수의 배터리 트레이(130)에 안착된 배터리를 충전하기 위한 일련의 선택과정을 표시할 수 있고, 사용자는 디스플레이부(120)를 터치함으로써 정보 입력을 수행할 수 있다.
디스플레이(120)는 정보를 표시할 수 있는 출력장치로 대체될 수 있으며, 이 경우 디스플레이(120)는 키보드, 키패드, 조이스틱, 마우스 등과 같은 입력 장치를 포함하여 구동될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Display), 초박막 액정 표시장치(TFT-LCD, Thin film Transistor LCD), 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 유기발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED), 레티나 디스플레이(Retina Display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display), 3차원 디스 플레이 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
복수의 배터리 트레이(130)는 배터리 충전 장치(100)의 내부에서 배터리를 수납 및 충전하기 위한 영역으로서, 내부 공간에 슬라이드 이동 가능하게 구비될 수 있다. 복수의 배터리 트레이(130)는 사용자 선택에 따른 어느 하나가 전면에서 개방 및 폐쇄되게 되며, 배터리 트레이(130) 내측에서 배터리 충전부(140)와 결합하여 배터리가 충전될 수 있도록 설계될 수 있다.
배터리 충전부(140)는 배터리를 충전할 수 있는 충전 회로를 포함한다. 배터리 충전부(140)는 제어부(150)의 제어에 의하여, 충전 전압 및/또는 충전 전류를 배터리로 출력하여 배터리의 전원이 충전되도록 한다.
제어부(150)는 배터리 충전 장치(100)의 전반적인 동작을 일반적으로 제어하는 구성이다.
구체적으로, 제어부(150)는 결제부(110)를 통해 결제 정보가 입력되면, 입력된 결제 정보에 기초하여 일련의 결제 과정을 수행할 수 있다.
결제가 완료되면, 제어부(150)는 디스플레이(120)에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 복수의 배터리 트레이(130) 중 특정 트레이를 순차적으로 개방한다. 예를 들어, 제어부(150)는 사용자 입력에 따라 복수의 배터리 트레이(130) 중 배터리를 반납하기 위한 배터리 트레이(130)를 개방하고, 반납이 완료되면 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이(130)를 개방할 수 있다.
한편, 배터리 충전 장치(100)는 카메라(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(150)는 카메라를 통해 전기 스쿠터에 부착된 번호판이 인식되기 전까지 배터리의 교체를 위한 시스템의 구동을 일부 제한할 수 있다. 이는, 배터리를 교체하는 운전자의 신원을 파악하여, 배터리의 관리를 더 용이하게 할 수 있도록 하는 장치이다.
예를 들어, 배터리 충전 장치(100)에 부착된 카메라가 주행하여 들어오거나 정차한 전기 스쿠터에 부착된 번호판을 판독하면, 제어부(150)가 번호판으로부터 판독된 차량번호를 인식하여 저장하거나 신원을 확인하는 절차를 거친 후, 교체 시스템을 구동하거나 활성화할 수 있다.
만일, 전기 스쿠터에 부착된 번호판의 판독이 실패하면, 제어부(150)는 배터리 충전 장치(100) 내의 교체 시스템을 비구동시키거나 비활성화하여, 사용자가 배터리를 교체하지 못하도록 할 수 있다.
또한, 결제부(110)는 삽입된 카드를 홀딩하는 카드 락킹(locking)부를 포함할 수 있다.
이때, 제어부(150)는 개방된 배터리 트레이(130) 내에 새로운 배터리가 수납되어 연결된 후, 배터리 트레이(130)가 폐쇄됨을 인식하기 전까지, 삽입된 카드를 홀딩하도록 카드 락킹부를 제어할 수 있다.
즉, 배터리의 교체가 최종적으로 완료되기 전까지 사용자가 카드를 임의로 회수할 수 없도록 함으로써, 시스템의 안정성을 높이고 각종 사고 및 사용자의 악용을 방지할 수 있다.
전원 공급부(미도시)는 배터리 충전 장치(100)의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부는 외부로부터 입력되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환시킬 수 있는 AC/DC 전환기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 변환된 전원이 배터리 충전 장치(100)에 공급될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 개략 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치에서 도어가 개방된 모습을 도시한 개략 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치에서 배터리가 탈거된 모습을 도시한 개략 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100)는 내부 공간을 포함하는 하우징(10), 하우징(10)에 회전 가능하게 결합되어 내부 공간을 개폐하는 도어(20), 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고 일면에 안착된 배터리(B)를 충전하는 배터리 트레이(130) 및 배터리 트레이(130)에 연결되어 배터리 트레이(130)를 전후방으로 이동시키는 구동 유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
하우징(10)은 배터리 충전 장치(100)의 외관을 구성할 수 있으며, 금속재, 수지재 및 목재 등을 사용하여 제작될 수 있다. 하우징(10)은 디스플레이(110), 도어(20), 배터리 트레이(130)가 구비되는 상부 하우징(10a) 및 상부 하우징(10a)의 하측 단부에 연결된 하부 하우징(10b)을 포함할 수 있다.
상부 하우징(10a)에는 결제부(110) 및 디스플레이(120)가 구비될 수 있다.
하부 하우징(10b)은 상부 하우징(10a)의 하측 단부에 구비될 수 있다. 하부 하우징(10b)은 상부 하우징(10a)의 하측 단부의 단면적 보다 큰 단면적으로 구비될 수 있다. 다시 말해, 상부 하우징(10a)와 하부 하우징(10b)은 전체적으로 'L'자 형상으로 구비될 수 있다. 하부 하우징(10b)의 단면적을 상부 하우징(10a)의 하측 단부의 단면적 보다 크게 구비함으로써, 하우징(10)이 기울어지거나 쓰러지는 현상을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 하부 하우징(10b)의 상면에 사용자의 짐 등을 올려 놓을 수 있어 배터리 충전 장치(100)의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
하우징(10)에는 적어도 하나의 도어(20)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 도어(20)는 회전함으로써 하우징(10)의 내부 공간을 개폐할 수 있다. 도어(20)는 일측 단부가 탄성 힌지 등에 의해 하우징(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 탄성 힌지는 도어(20)가 하우징(10)의 내부 공간을 밀폐하는 방향으로 회전하도록 도어(20)에 외력을 가할 수 있다. 탄성 힌지는 예를 들어, 토션 스프링 등으로 구비될 수 있다.
도어(20)에는 전자식 잠금 장치(22)가 구비될 수 있다. 전자식 잠금 장치(22)는 제어부(150)의 신호에 의해 하우징(10)의 락킹파트(101)에 결속되거나 분리될 수 있다. 잠금 장치(22)가 락킹파트(101)에 결속되는 경우 도어(20)는 잠금 상태에 해당하며, 잠금 장치(22)가 락킹파트(101)에서 분리되는 경우 도어(20)는 개방 상태에 해당할 수 있다. 도어(20)의 개방 상태에서 배터리 트레이(130)가 전진하는 경우, 도어(20)는 배터리 트레이(130)에 가압되어 개방될 수 있다.
도어(20)의 외면에는 발광부(21)가 구비될 수 있다. 발광부(21)는 LED 램프, 형광램프, 백열램프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광부(21)는 배터리 트레이(130)에서 충전 중인 배터리(B)의 충전 상태에 대응하여 상이한 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 배터리(B)가 충전 계속 중인 경우 발광부(21)는 붉은색 계열의 빛을 발광할 수 있으며, 충전이 완료된 경우 발광부(21)는 녹색 계열의 빛을 발광할 수 있다. 배터리(B)의 충전 상태를 다단계로 구분하는 경우 발광부(21)는 각각의 단계에 대응하여 상이한 색을 발광할 수 있다.
배터리 트레이(130)는 배터리(B)를 충전하기 위해 구비될 수 있다. 배터리 트레이(130)는 하우징(10)의 내부 공간에 슬라이드 이동 가능하게 구비될 수 있다. 배터리 트레이(130)가 전방으로 슬라이드 이동하는 경우 배터리 트레이(130)는 외부로 노출될 수 있으며, 배터리 트레이(130)가 후방으로 슬라이드 이동하는 경우 배터리 트레이(130)는 하우징(10)의 내부 공간 내부에 배치될 수 있다.
다만, 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의상 배터리 충전 장치(100)에 배터리 트레이(130)가 6개 존재하는 것으로 가정하였으나, 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상이 그 개수를 달리하는 실시까지 포함함은 자명하다.
배터리 트레이(130)는 예를 들어, 구동 유닛과 연결된 하부 패널(131), 하부 패널(131)의 일면에 결합되고 배터리(B)가 안착되도록 하는 둔턱부(132), 둔턱부(132)의 후방에서 하부 패널(131)의 일면에 연결된 가림 패널(133) 및 외부 전원(미도시)에 연결되고 충전 단자(134b)를 통해 배터리(B)를 충전하는 전원 포트(134a)를 포함할 수 있다.
하부 패널(131)은 평판 형상으로 구비될 수 있으며, 금속재 또는 수지재 등으로 제작될 수 있다. 하부 패널(131)에는 적어도 하나의 통공이 형성될 수 있다.
하부 패널(131)의 상면에는 둔턱부(132)가 구비될 수 있다. 둔턱부(132)는 하부 패널(131)의 상면에 결합되어 배터리(B)가 안착되는 배터리 안착부를 형성할 수 있다. 둔턱부(132)는 예를 들어, 사각틀 형상으로 구비될 수 있다. 다만, 둔턱부(132)의 형상은 충전 대상 배터리의 형상에 대응하여 변경될 수 있다. 더하여, 둔턱부(132)는 연속된 틀 형상으로 구비되거나 복수 개의 조각으로 구비되어 배터리 저면 형상에 대응하게 이격되게 배치될 수 있다.
하부 패널(131)에는 배터리(B)의 안착여부를 센싱하는 압력센서(132a)가 구비될 수 있다. 압력센서(132a)는 배터리 안착부 내측에 배치되어 배터리(B)의 안착 여부를 감지할 수 있다. 압력센서(132a)는 외력이 가해지면 하측으로 회전가능한 센싱바(132b)를 포함할 수 있다. 센싱바(132b)는 하부 패널(131)의 압력센서 관통홀(131b)를 통과하여, 하부 패널(131)의 상부, 다시 말해, 배터리 안착부 내측으로 소정길이 돌출되도록 구비될 수 있다. 배터리(B) 장착 시 마찰을 최소화하기 위해 센싱바(132b)의 단부에는 롤러가 구비될 수 있다. 배터리 안착부에 배터리(B)가 안착되는 경우, 배터리(B)는 센싱바(132b)를 가압하여 회전시킨다. 센싱바(132b)가 하측으로 회전하는 경우, 압력센서(132a)는 배터리 안착부에 배터리가 안착된 것으로 판단할 수 있다.
압력센서(132a)는 별도의 전선 케이블에 의해 제어부(150)와 연결될 수 있다. 압력센서(132a)는 배터리 트레이(130)가 슬라이드 이동하는 경우 이와 함께 슬라이드 이동한다. 따라서, 압력센서(132a)에 연결된 전선 케이블이 꼬이거나 엉키는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 하부 패널(131)의 저면에는 압력센서(132a)에 연결된 케이블 다발을 보호하는 커버 체인(미도시)이 구비될 수 있다. 커버 체인은 케이블 다발을 감싸도록 배치되어 케이블 다발이 엉키거나 다른 부속품과 간섭되는 문제를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
본 발명의 배터리 충전 시스템(1000)은 배터리 충전 장치(100), 관리자 서버(200) 및 사용자 단말(300)을 포함한다.
배터리 충전 장치(100), 관리자 서버(200) 및 사용자 단말(300)은 네트워크를 통해 서로 연결될 수 있다.
배터리 충전 장치(100)는 관리자 서버(200)와 통신을 수행하는 통신부(160)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 배터리 충전 장치(100)의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지하고, 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 통신부(160)를 통해 관리자 서버(200)로 전송할 수 있다.
통신부(160)는 예를 들어 무선랜(Wlan, Wireless Lan), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access) 중 어느 하나의 방식을 사용하는 무선 통신 유닛으로 구비되거나 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 중 어느 하나의 방식을 사용하는 유선 통신 유닛으로 구비될 수 있다.
관리자 서버(200)는 수신된 상태 정보에 기초하여 각 구성 요소의 이상 유무를 판단하고, 이상이 감지된 구성 요소를 치유(cure)하기 위한 피드백 정보를 배터리 충전 장치(100)로 전송할 수 있다. 제어부(150)는 수신된 피드백 정보에 기초한 업데이트를 통해 이상이 감지된 구성 요소의 이상 상태를 치유할 수 있다.
사용자 단말(300)은 관리자 서버(200)로부터 배터리 충전 장치(100)에 수납된 배터리의 충전 상태 정보를 수신하고, 수신된 충전 상태 정보를 표시할 수 있다. 이를 위해, 관리자 서버(200)는 사용자 단말(300) 상에서 각 지역의 배터리 충전 장치(100)에 수납된 배터리의 충전 상태를 확인할 수 있는 어플리케이션을 제공할 수 있다.
여기서, 사용자 단말(300)은 이동 통신망 또는 인터넷망을 경유하여 각종 데이터를 송수신 할 수 있는 단말기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(300)은 태블릿 PC(Table PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인 휴대용 정보단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 TV 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나 일 수 있다.
어플리케이션이 구동되면, 각 지역의 배터리 충전 장치(100)로부터 수신된 충전 상태 정보를 표시하여 사용자가 실시간으로 이를 확인할 수 있다. 또한, 어플리케이션은 사용자 별로 충전 이력 및 대여 이력을 저장하고 표시할 수 있다.
또한, 관리자 서버(200)는 각 배터리에 부착된 위치 감지 센서를 통해 배터리의 위치를 실시간으로 감지할 수 있으며, 이에 따라 배터리의 분실을 예방 및 관리할 수 있게 된다.
특히, 관리자 서버(200)는 사용자 단말(300)로부터 기 설정된 거리 이내에 포함된 모든 배터리 충전 장치(100) 또는 대여 가능한 배터리가 있는 배터리 충전 장치(100)의 위치 정보를 사용자 단말(300)로 전송할 수 있다. 이때, 사용자 단말(300)은 관리자 서버(200)로부터 수신된 위치 정보에 기초하여, 배터리 충전 장치(100)의 위치가 마킹된 지도를 어플리케이션 상에서 표시할 수 있다.
이때, 관리자 서버(200)는 배터리 충전 장치(100) 내에 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이(130)가 없는 경우, 배터리 충전 장치(100)의 기 설정된 거리 이내에 배터리 대여가 가능한 타 배터리 충전 장치(100')의 위치에 대한 추천 정보를 사용자 단말(300)로 전송하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 교체 과정을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 사용자로부터 결제 정보를 입력받는다(S610). 예를 들어, 사용자가 결제부(110)를 통해 신용 카드등을 삽입하거나, 현금을 삽입하는 방식으로 결제 정보가 입력될 수 있다.
이후, 사용자로부터 입력받은 결제 정보에 기초하여, 먼저 일련의 결제 과정이 수행된다(S620).
이후, 디스플레이(120)에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 터치를 통해 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 복수의 배터리 트레이(130) 중 특정 트레이(130)를 순차적으로 개방한다(S630).
이때, 사용자 입력에 따라 복수의 배터리 트레이(130) 중 배터리를 반납받기 위한 배터리 트레이(130)를 개방하고, 반납이 완료되면 교체 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이(130)를 개방할 수 있다.
이후, 개방된 배터리 트레이(130) 내 새롭게 수납된 배터리를 충전한다(S640).
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 이상 유무를 판단 및 관리하는 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 배터리 충전 장치(100)의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지한다(S710). 여기서, 배터리 충전 장치(100)의 각 구성 요소는 결제부(110), 디스플레이(120), 배터리 트레이(130), 배터리 충전부(140), 통신부(160) 등 배터리 충전 장치(100)를 구성하는 각 유닛 또는 모듈을 의미한다.
이후, 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 관리자 서버로 전송한다(S720).
이후, 관리자 서버로부터 이상이 감지된 구성 요소를 치유하기 위한 피드백 정보를 수신한다(S730). 배터리 충전 장치(100)는 수신된 피드백 정보에 기초하여, 업데이트 또는 업그레이드를 수행하여 이상이 발생한 구성 요소를 치유할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 상태 정보를 표시하는 기본 화면 구성을 나타낸 도면이다.
배터리의 교체를 위한 트레이 선택 화면은 메인 화면인 기본 충전 정보 화면, 서브 화면으로서 결제를 위한 결제 화면, 사용자의 기 사용된 배터리를 반납하기 위한 배터리 반납 화면 및, 사용자가 새로운 배터리를 대여하기 위한 배터리 대여 화면으로 이루어질 수 있다.
제어부(150)는 배터리 충전부(140)로부터, 복수의 배터리 트레이(130) 내에 수납된 배터리의 충전 상태 정보를 수신하고, 수신된 충전 상태 정보를 표시하도록 디스플레이(120)를 제어할 수 있다.
기본 충전 정보 화면에 표시되는 배터리 충전 상태 정보는 교체 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이(130)의 위치, 각 배터리 트레이(130) 내에 수납된 배터리의 잔량, 충전율 및 완충까지의 남은 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이때, 기본 충전 정보 화면은 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 트레이(130)의 각 상태 정보가 복수의 배터리 트레이(130)의 물리적 배치 순서와 동일한 순서로 배치되어 표시되는 GUI(Graphic User Interface)를 포함할 수 있다.
도 8에서는 비어있는 트레이(85), 배터리가 아직 충전 중인 상태인 트레이(83, 86), 이상이 감지되어 사용이 중지된 트레이(87) 외에 대여가능한 완충된 배터리가 수납된 두 개의 트레이(84, 88)가 사용 가능함을 표시한 예를 나타낸 것이다. 이와 함께, "대여 가능한 배터리가 2개 있습니다."와 같은 안내 메시지가 별도로 표시될 수 있다.
한편, 제어부(150)는 사용자가 배터리 충전 장치(100)를 이용할 때에만 기본 충전 정보 화면을 표시하도록 디스플레이(120)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 배터리 충전 장치(100)를 이용하지 않을 때에는 광고, 홍보 영상 등 동영상을 재생하다가 사용자가 배터리 충전 장치(100)를 이용할 때에만 도 8에 도시된 기본 충전 정보 화면을 제공하도록 할 수 있다.
이를 위해서, 배터리 충전 장치(100)는 카메라(미도시)를 더 포함할 수 있고, 제어부(150)는 동영상 화면이 재생되는 도중 카메라에 의한 생체 인식이 수행되면, 동영상 화면을 기본 충전 정보 화면으로 전환하도록 디스플레이(120)를 제어할 수 있다. 생체 인식은 기 설정된 거리 내 카메라를 통해 감지되는 사용자 모션, 사용자 얼굴, 보행에 따른 진동 등 다양한 방식을 통해 수행될 수 있다.
또한, 제어부(150)는 동영상 화면이 재생되는 도중 디스플레이(120)를 통한 터치 인식이 수행되는 경우에도, 동영상 화면을 기본 충전 정보 화면으로 전환하도록 디스플레이(120)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 기본 충전 정보 화면 혹은 배터리의 교체를 위한 화면이 표시된 상태에서 기 설정된 시간 동안 아무런 조작이 입력되지 않는 경우, 동영상 화면으로 전환되도록 디스플레이(120)를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 인식되어, 동영상 화면이 기본 충전 정보 화면으로 전환된 후 1분이 경과할때까지 디스플레이(120) 상에 아무런 터치 입력이 수행되지 않는 경우, 동영상 화면으로 재전환될 수 있다.
기본 충전 정보 화면에서, 사용자는 시작하기 버튼(81)을 선택하여 결제를 포함한 배터리 교체를 진행할 수 있으며, 사용법 버튼(82)을 선택하여 배터리 충전 장치(100)의 배터리 교체 방법에 대한 설명화면을 화면에 표시하도록 할 수 있다.
이하, 결제를 위한 결제 화면, 사용자의 기 사용된 배터리를 반납하기 위한 배터리 반납 화면 및, 사용자가 새로운 배터리를 대여하기 위한 배터리 대여 화면의 구성에 대하여는 이하 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 9a 내지 9d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 결제 화면 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 기본 메뉴 화면에서 전환되는 결제 화면에서는 "신용카드를 넣어주세요"와 같은 메시지가 포함된 결제 안내 창(91)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다. 또한, 실시 예에 따라 사용자 의사 선택 메뉴(93, 94)가 함께 표시될 수 있다.
사용자가 카드 삽입구에 결제 기능이 있는 카드를 삽입하거나 결제용 바코드를 이용하여 결제 정보를 입력한 경우, 도 9b와 같이 결제 금액 안내 창(92)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
이때, 사용자는 결제하기(93) 버튼을 선택하여 결제를 계속 진행할 수 있고, 취소(94) 버튼을 선택하여 결제 진행을 취소할 수도 있다.
사용자가 결제하기(93) 버튼을 선택한 경우, 결제가 진행되며 도 9c에 도시된 바와 같이, 결제가 진행되는 동안 "결제가 진행중입니다"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(95)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
결제가 완료된 경우, 도 9d에 도시된 바와 같이, 결제가 정상 처리되었음을 알리는 메시지와 함께, 배터리를 최종 교환 후 카드를 회수할 것을 안내하는 안내 창(96)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
위와 같은 과정을 통해 결제가 완료된 경우, 배터리 반납을 위한 배터리 반납 화면으로 전환될수 있다. 배터리 반납을 위한 일련의 과정은 도 10a 내지 10e를 참조하여 설명하도록 한다.
도 10a 내지 10e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 반납을 안내하기 위한 화면 구성을 나타낸 도면이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 배터리 반납 화면은 반납할 배터리를 수용 가능한 배터리 트레이(비어있는 스테이션)(130)과 그렇지 않은 배터리 트레이(130)를 구분하여 표시하는 GUI로 구현될 수 있다. 이때, GUI는 마찬가지로 복수의 배터리 트레이(130)의 물리적 배치 순서와 동일한 순서로 배치된 트레이 아이콘(1001, 1002a~1002e)으로 이루어지며, 이를 통해 사용자가 직관적으로 비어 있는 배터리 트레이(130)를 알 수 있게 한다.
화면 하단에는 "문열림→배터리 장착 및 코드 연결→문 닫힘"과 같이 배터리 반납 방법에 대한 간략한 안내 메시지가 함께 디스플레이될 수 있으며, 스피커를 통해 "비어있는 스테이션 X개가 있습니다. 반납할 위치를 선택해 주세요."와 같은 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
예를 들어, 비어있는 배터리 트레이(130)가 복수 개인 경우, 그 중 사용자가 배터리를 반납할 배터리 트레이(130)를 선택할 수 있다. 다만, 도 10a에 도시된 실시 예와 같이, 빈 배터리 트레이(130)가 1개만 남아있는 경우에는 사용자의 선택의 여지가 없으므로, 자동적으로 해당 배터리 트레이(130)가 선택될 수도 있다.
이와 다른 실시 예로서, 비어있는 배터리 트레이(130)가 복수 개인 경우, 그 중 하나가 랜덤(random)으로 개방될 수도 있다
사용자가 빈 배터리 트레이(130)를 선택한 경우, 도 10b에 도시된 바와 같이 "도어가 열립니다. 안전에 유의하세요"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1003)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
도어(20)가 열린 경우, 도 10c에 도시된 바와 같이, 반납할 배터리를 선택된 배터리 트레이(130) 내에 장착하고 코드를 연결하는 방법을 안내하는 창(1004)이 표시될 수 있다. 이때, 해당 창(1004)은 안내를 위한 그림, 사진, 애니메이션 또는 동영상 등을 포함할 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
배터리가 배터리 트레이(130) 내에 올바르게 장착 및 연결된 경우, 도 10d에 도시된 바와 같이, "반납이 완료되었습니다. 열려있는 도어를 닫아주세요"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1005)이 표시될 수 있다. 이때, 안내 창(1005)에는 도어(20)를 자동적으로 닫히도록 하는 명령을 입력할 수 있는 "도어 닫기" 버튼이 함께 제공될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
안내 창(1005)에서 "도어 닫기" 버튼이 선택되면, 도 10e에 도시된 바와 같이, "도어가 닫히는 중입니다. 안전에 유의하세요"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1006)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
위와 같은 과정을 통해 배터리 반납 완료된 경우, 배터리 대여를 위한 배터리 대여 화면으로 전환될수 있다. 배터리 대여를 위한 일련의 과정은 도 11a 내지 11f를 참조하여 설명하도록 한다.
도 11a 내지 11f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 대여를 안내하기 위한 화면 구성을 나타낸 도면이다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 배터리 대여 화면에서는 교체 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이 아이콘(1101b, 1101f)과 그렇지 않은 배터리 트레이 아이콘(1101a, 1101c, 1101d, 1101e)를 구분하여 표시하는 GUI로 구현될 수 있다. 이때, GUI는 마찬가지로 복수의 배터리 트레이(130)의 물리적 배치 순서와 동일한 순서로 배치된 트레이 아이콘(1101a~1101f)으로 이루어지며, 이를 통해 사용자가 직관적으로 비어 있는 배터리 트레이(130)를 알 수 있게 한다.
대여 가능한 배터리가 수납되어 있지 않은 배터리 트레이(130)를 나타내는 아이콘은 구체적으로, 배터리가 수납되어 있지 않은 배터리 트레이 아이콘(1101a), 배터리가 수납되어 있기는 하지만 충전이 완료가 되지 않은 배터리 트레이 아이콘(1101c. 1101d), 이상이 발생하여 점검이 필요한 배터리 트레이 아이콘(1101e) 등으로 구분될 수 있다.
화면 하단에는 "문열림→코드 분리 및 배터리 분리→문 닫힘"과 같이 대여할 배터리 분리 방법에 대한 간략한 안내 메시지가 함께 디스플레이될 수 있으며, 스피커를 통해 "충전이 완료된 2개의 배터리가 있습니다. 대여할 스테이션을 선택해 주세요."와 같은 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
예를 들어, 대여 가능한 배터리가 수납되어 있는 배터리 트레이(130)가 복수 개인 경우, 그 중 사용자가 배터리를 대여할 배터리 트레이(130)를 선택할 수 있다. 다만, 대여 가능한 배터리가 수납되어 있는 배터리 트레이(130)가 1개만 남아있는 경우에는 사용자의 선택의 여지가 없으므로, 자동적으로 해당 배터리 트레이(130)가 선택될 수도 있다.
이와 다른 실시 예로서, 대여 가능한 배터리가 수납되어 있는 배터리 트레이(130)가 복수 개인 경우, 그 중 하나가 랜덤으로 개방될 수도 있다.
사용자가 해당 배터리 아이콘(1101b)을 선택한 경우, 선택된 아이콘(1101b)에 대응되는 배터리 트레이(130)가 개방되면서, 도 11b에 도시된 바와 같이 "도어가 열리는 중입니다. 안전에 유의하세요"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1101)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
도어(20)가 열린 경우, 도 11c에 도시된 바와 같이, 대여할 배터리 및 코드를 선택된 배터리 트레이(130) 내에서 각각 분리하는 방법을 안내하는 창(1103)이 표시될 수 있다. 이때, 해당 창(1103)은 안내를 위한 그림, 사진, 애니메이션 또는 동영상 등을 포함할 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
대여할 배터리가 배터리 트레이(130)로부터 올바르게 분리된 경우, 도 11d에 도시된 바와 같이, "교체가 완료되었습니다. 열려있는 도어를 닫아주세요"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1104)이 표시될 수 있다. 이때, 안내 창(1104)에는 도어(20)를 자동적으로 닫히도록 하는 명령을 입력할 수 있는 "도어 닫기" 버튼이 함께 제공될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
안내 창(1104)에서 "도어 닫기" 버튼이 선택되면, 도 11e에 도시된 바와 같이, "도어가 닫히는 중입니다. 안전에 유의하세요"와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1105)이 표시될 수 있다. 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
위와 같은 과정을 통해 배터리 교체가 완료된 경우, 도 11f에 도시된 바와 같이, "배터리 교체가 정상적으로 완료되었습니다. 영수증 출력 후 카드를 빼주세요."와 같은 메시지가 포함된 안내 창(1106)이 표시될 수 있다. 이때, 안내 창(1106)에는 영수증을 출력하거나 생략할 수 있는 선택 버튼이 함께 제공될 수 있다. 이때, 이때, 스피커를 통해 동일한 내용의 안내 음성이 함께 출력될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 배터리 교체 장치에 삽입된 카드를 통해 일련의 결제과정을 수행한다(S1210).
이후, 디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 터치를 통해 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 복수의 배터리 트레이 중 특정 트레이를 순차적으로 개방한다(S1220).
이때, 사용자 입력에 따라 복수의 배터리 트레이 중 배터리를 반납받기 위한 배터리 트레이를 개방하고, 반납이 완료되면 교체 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이를 개방할 수 있다.
이후, 개방된 배터리 트레이 내 새롭게 수납된 배터리를 충전한다(S1230).
또한, 상기와 같은 각 과정에서, 배터리 교체 장치의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지할 수 있다(S1310).
이후, 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 관리자 서버로 전송할 수 있다(S1320).
이후, 관리자 서버로부터 이상이 감지된 구성 요소를 치유하기 위한 피드백 정보를 수신할 수 있다(S1330).
이상과 같은 다양한 실시 예에 따르면, 전력이 소진된 배터리와 기충전된 배터리를 교환가능 하게 하여 충전 시간 중 수송 수단의 운용이 제한되는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 기록 매체에 저장될 수 있다. 즉, 각종 프로세서에 의해 처리되어 상술한 제어 방법을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 기록 매체에 저장된 상태로 사용될 수도 있다.
일 예로, ⅰ)배터리 충전 장치에 삽입된 카드를 통해 일련의 결제과정을 수행하는 단계, ⅱ)디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 터치를 통해 수신된 사용자 입력에 따라 배터리가 교체될 수 있도록 복수의 배터리 트레이 중 특정 트레이를 순차적으로 개방하는 단계 및, ⅲ)개방된 배터리 트레이 내 새롭게 수납된 배터리를 충전하도록 제어하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 배터리 충전 장치 110: 결제부
120: 디스플레이 130: 복수의 배터리 트레이
140: 배터리 충전부 150: 제어부
160: 통신부 200: 관리자 서버
300: 사용자 단말 1000: 배터리 충전 시스템

Claims (20)

  1. 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 장치에 있어서,
    터치를 통해 사용자 입력을 수신하는 디스플레이;
    결제 정보가 입력되는 결제부;
    배터리가 각각 수납되는 복수의 배터리 트레이;
    상기 복수의 트레이를 전후방으로 이동시키는 구동 유닛;
    상기 이동 수단에 부착된 번호판을 인식하는 카메라;
    상기 복수의 배터리 트레이 내 수납된 배터리를 각각 충전하는 배터리 충전부; 및
    상기 결제부를 통해 결제 정보가 입력되면, 상기 입력된 결제 정보에 기초하여 일련의 결제과정을 수행하고, 상기 디스플레이에 표시된 트레이 선택 화면 상에서 수신된 사용자 입력에 따라 상기 복수의 배터리 트레이 중 비어 있는 제1 배터리 트레이를 개방하고, 상기 개방된 제1 배터리 트레이 내로 배터리의 반납이 완료되면, 대여 가능한 배터리가 수납된 제2 배터리 트레이를 개방하며, 상기 제2 배터리 트레이 내의 배터리의 대여가 완료되면 상기 배터리 충전부를 통해 상기 반납된 배터리를 충전하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 배터리 트레이 및 상기 제2 배터리 트레이는 서로 다르며,
    상기 복수의 배터리 트레이 각각은,
    상기 구동 유닛과 연결되고 압력 센서 관통홀이 구비된 하부 패널;
    상기 하부 패널의 일면에 결합되고 배터리가 안착되도록 하는 둔턱부;
    상기 둔턱부의 후방에서 상기 하부 패널의 일면에 연결된 가림 패널; 및
    충전 단자를 통해 배터리를 충전하는 전원 포트;를 포함하고,
    상기 하부 패널에는 배터리의 안착여부를 센싱하는 압력센서가 구비되고,
    상기 압력 센서는 외력이 가해지면 하측으로 회전 가능하고, 상기 압력 센서 관통홀을 관통하여 소정 길이가 상기 하부 패널 상부로 돌출되도록 구비되는 센싱바 및 상기 센싱바의 단부에 구비되는 롤러를 포함하고,
    상기 복수의 배터리 트레이는 LED 램프를 각각 포함하고, 대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이와 대여 가능한 배터리가 수납되지 않은 배터리 트레이가 서로 구별되도록 LED 램프의 발광을 제어하고,
    상기 제어부는 상기 카메라를 통해 상기 이동 수단에 부착된 번호판이 인식되기 전까지 배터리의 교체을 위한 시스템의 구동을 일부 제한하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이 중 상기 트레이 선택 화면 상에서 상기 사용자 입력에 의해 선택된 배터리 트레이가 개방되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    관리자 서버와 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 배터리 충전 장치의 각 구성 요소 중 적어도 하나의 이상 유무를 감지하고, 감지된 이상 유무에 따른 상태 정보를 상기 통신부를 통해 상기 관리자 서버로 전송하고, 상기 관리자 서버로부터 상기 이상이 감지된 구성 요소를 치유(cure)하기 위한 피드백 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리 충전부로부터, 상기 복수의 배터리 트레이 내에 수납된 배터리의 충전 상태 정보를 수신하고, 수신된 충전 상태 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충전 상태 정보는,
    대여 가능한 배터리가 수납된 배터리 트레이의 위치, 각 배터리 트레이 내에 수납된 배터리의 잔량, 충전율, 완충까지의 남은 시간 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 결제부는,
    삽입된 카드를 홀딩하는 카드 락킹(locking)부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 개방된 배터리 트레이 내에 새로운 배터리가 수납되어 연결된 후 상기 배터리 트레이가 폐쇄됨을 인식하기 전까지 상기 삽입된 카드를 홀딩하도록 상기 카드 락킹부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 트레이 선택 화면은,
    상기 복수의 배터리 트레이의 각 충전 상태 정보가 상기 복수의 배터리 트레이의 물리적 배치 순서와 동일한 순서로 배치되어 표시되는 GUI를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 배터리 충전 장치, 관리자 서버 및 사용자 단말을 포함하는 전기를 동력으로 하는 이동수단의 배터리 충전 시스템에 있어서,
    제1 항 제3 항, 제4 항 및 제8 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 배터리 충전 장치;
    상기 배터리 충전 장치로부터, 수납된 배터리의 충전 상태 정보 및 이상 유무에 따른 상태 정보를 수신하고, 수신된 상태 정보에 따라 이상이 감지된 구성 요소를 치유(cure)하기 위한 피드백 정보를 상기 배터리 충전 장치로 전송하는 관리자 서버; 및
    상기 관리자 서버로부터, 상기 배터리의 충전 상태 정보를 수신하고, 수신된 충전 상태 정보를 표시하는 사용자 단말;을 포함하는 배터리 충전 시스템.

  15. 삭제
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