KR102262153B1 - 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치 - Google Patents

Abstract

하나의 베이스 브래킷 상에서 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리 모듈을 탈착 가능하게 구비시켜 배터리 교체 및 유지보수에 용이함을 제공하고, 비상용 배터리를 탑재시켜 메인 배터리를 사용할 수 없는 비상시에도 안정적으로 사용 가능하도록 한 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치에 관한 것으로서, 자전거 바퀴를 구속하는 잠금부를 포함하는 잠금 모듈, 잠금 모듈에 구비된 잠금부의 개폐를 제어하는 컨트롤러 모듈, 구동 전원을 공급하는 메인 배터리가 내장된 배터리팩 모듈 및 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리팩 모듈이 탈착 가능하게 형성되고, 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리팩 모듈을 안착시켜 일체형 잠금장치를 구현하는 베이스 브래킷을 포함하고, 잠금부에는 배터리팩 모듈에 마련된 메인 배터리의 방전시 비상용 전원을 공급하는 비상용 배터리를 내장시켜, 비상 상황에서도 자전거를 정상적으로 이동시키고 통신을 수행할 수 있게 된다.

Description

비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치{Smart lock with emergency battery}

본 발명은 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치에 관한 것으로, 특히 하나의 베이스 브래킷 상에서 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리 모듈을 탈착 가능하게 구비시켜 배터리 교체 및 유지보수에 용이함을 제공하고, 비상용 배터리를 탑재시켜 메인 배터리를 사용할 수 없는 비상시에도 안정적으로 사용 가능하도록 한 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로 친환경 이동수단의 하나로 자전거, 전기 자전거, 공유 자전거, 공유 전기 자전거 등이 사용되고 있으며, 이러한 이동수단은 최근 취미활동은 물론 운동기구로서도 활용되면서 널리 보급되어 있다. 이하, 자전거라 함은 일반 개인 자전거, 전기 자전거, 공유 자전거 및 공유 전기 자전거를 통칭한다.

특히, 자전거의 원활한 이용 및 장려를 위하여 집 주변이나 각 지역단체에서 마련된 지하철역이나 버스정류장 등과 같은 공공장소에는 자전거 거치대가 구비된다.

자전거는 누구나 쉽게 사용할 수 있음은 물론 다른 이동수단에 비해 가벼운 장점이 있는 반면, 아직 등록제가 활성화되지 않은 우리나라에서는 고유번호 등 인식을 위한 별도의 표시가 없어 도난이나 분실이 높은 단점을 가진다.

이러한 자전거의 도난이나 분실을 방지하지 하기 위해 별도로 마련되는 와어어나 체인 등과 같은 자물쇠를 이용하여 주변의 다른 고정 대상물과 결속하는 것이 일반적이다.

그러나 자물쇠를 열고 잠그는 과정에 번거로울 뿐만 아니라 특히, 잠금을 해제하기 위한 열쇠를 소지해야 하는 불편함이 있다. 와이어와 숫자키를 이용한 잠금장치일 경우, 쉽게 잠금을 해제할 수 있으나, 통상적인 절단공구에 의해 쉽게 끊어져 도난 우려가 높은 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하고자 다양한 스마트 형태의 자전거용 잠금장치가 개발되어 사용되고 있는바, 이러한 선행기술에는 다음과 같다.

먼저, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0107870호에는 자전거 도난을 방지하는 동시에 전자동으로 이루어지는 편리한 개폐가 가능한 하부가 개방된 고리 형상의 케이스, 호 형상의 웜 기어가 케이스의 개방된 부분을 폐쇄하여 자전거 바퀴를 구속하는 잠금부 및 외부 입력을 기초하여 웜 기어를 회동시키는 모터를 제어하는 구동을 포함하는 근거리 무선통신 기반 전자동 자전거 잠금장치와 같은 기술이 제안된 바 있다.

이러한 선행기술은 케이스의 내부에 모든 부품이 일체로 구비됨으로써, 어느 한 부분에 이상 발생시 잠금장치 전체를 자전거로부터 분리하여 수리하거나 교체해야 하는 상당히 번거롭고 불편한 단점은 물론 그로 인한 비경제적인 단점 또한 가진다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0074553호에는 개폐시스템을 통하여 1차적 도난을 방지하고, 자전거를 통째로 도난 시 2차적 도난을 방지할 수 있도록 웜 기어 방식의 결박기능을 수행하는 메커니즘 구조, 2가지 NFC 방식(UID reading, peer to peer)을 적용하여 잠금장치의 개폐를 돕는 로그인 시스템의 구동방식, 3G 모듈을 통한 스마트폰과의 연동을 통해 도난 푸시 알림 및 자전거의 실시간 위치 확인 기능인 통신방식이 접목된 자전거용 스마트 잠금장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

이러한 선행기술도 케이스의 내부에 모든 부품이 일체로 구비됨으로써, 어느 한 부분에 이상 발생시 잠금장치 전체를 자전거로부터 분리하여 수리하거나 교체해야 하는 상당히 번거롭고 불편한 단점은 물론 그로 인한 비경제적인 단점 또한 가진다.

또한, 전원 공급을 위해 외부 단자가 마련되기는 하나, 배터리의 이상 시에는 이 또한 잠금장치 전체를 분리하여 수리해야 하는 불편함을 그대로 가진다.

아울러 배터리가 방전된 경우에는 별도의 충전 케이블을 이용하여 충전을 해야하므로 충전 케이블이 연결 가능한 거리까지 자전거를 이동하거나 충전케이블을 자전거 위치까지 연장해서 충전을 해야하는 불편함이 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0076361호에는 자전거 안장 뒤쪽에 설치되어 별도의 자물쇠를 소지하지 않고도 자전거의 도난을 효과적으로 방지하되 이중의 나사 잠금 방식을 통해 임의 해제를 방지하고 IoT 기술을 접목하여 소지한 단말기를 통해 간편하게 잠금 및 풀림이 이루어지도록 하는 안장설치형 스마트 자전거 잠금장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

이러한 선행기술 역시 배터리가 방전된 경우에는 별도의 충전 케이블을 이용하여 충전해야 하므로 충전 케이블이 연결 가능한 거리까지 자전거를 이동하거나 충전케이블을 자전거 위치까지 연장해서 충전해야 하는 불편함이 있으며, 자전거 안장에 설치되는 조건의 특성상 각종 다양한 형태의 자전거에 범용화하기 어려운 단점을 가진다.

대한민국 공개특허 10-2018-0107870호 대한민국 공개특허 10-2019-0074553호 대한민국 공개특허 10-2019-0076361호

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 자전거의 잠금장치 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 하나의 베이스 브래킷 상에서 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리 모듈을 탈착 가능하게 구비시켜 배터리 교체 및 유지보수에 용이함을 제공하고, 비상용 배터리를 탑재시켜 메인 배터리를 사용할 수 없는 비상시에도 안정적으로 사용 가능하도록 한 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치"는, 일단이 개방되는 고리 형태로 내부에 웜 기어방식에 의해 상기 개방된 일단을 폐쇄함에 따라 자전거 바퀴를 구속하는 잠금부를 포함하는 잠금 모듈; 상기 잠금 모듈과 전기적으로 연동하여 상기 잠금 모듈에 구비된 잠금부의 개폐를 제어하는 컨트롤러 모듈; 상기 컨트롤러 모듈에 형성된 삽입공간에 탈착 가능하게 구비되어 구동 전원을 공급하는 메인 배터리가 내장된 배터리팩 모듈; 및 상기 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리팩 모듈이 탈착 가능하게 형성되고, 상기 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리팩 모듈을 안착시켜 일체형 잠금장치를 구현하는 베이스 브래킷을 포함하고,

상기 잠금부는 상기 배터리팩 모듈에 마련된 메인 배터리의 방전시 비상용 전원을 공급하는 비상용 배터리가 내장된 것을 특징으로 한다.

상기 잠금 모듈은 일단이 개방되는 통상적인 고리 형태로 내부에 기어방식 또는 감지방식에 의해 상기 개방된 일단을 폐쇄 또는 개방하는 잠금부; 상기 개방된 반대 측의 밑면에 상기 잠금부의 구동수단이 내장되는 보조 케이스를 포함하는 본체 케이스; 상기 본체 케이스와 대응되는 형태로 상기 보조 케이스를 받치면서 본체 케이스의 밑면을 폐쇄하는 마감 플레이트가 구비되며,

상기 보조 케이스의 공간에는 비상용 배터리가 내장되는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러 모듈은 외부 비상 스위치의 온 동작에 따라 전원 제어신호를 발생하고, 메인 배터리 또는 비상용 배터리의 전원으로 구동하여 잠금 동작을 제어하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러에 의해 발생한 전원 제어신호에 따라 메인 배터리의 전원 상태와 비상용 배터리의 전원 상태에 따라 전원 선택 신호를 발생하는 전원 선택부; 상기 전원 선택부에서 발생하는 전원 선택 신호에 따라 상기 비상용 배터리에서 공급되는 전원을 구동 전원으로 공급해주는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 전원 선택부는 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제1 전원 선택 신호를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제2 전원 선택 신호를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 사용하는 제3 전원 선택 신호를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제4 전원 선택 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러 모듈은 상기 배터리팩 모듈의 메인 배터리가 방전 상태이면 메인 배터리의 방전 상태를 외부에 시각적으로 표시해주는 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 공급부는 상기 전원 선택부에서 발생하는 제3 전원 선택 신호에 의해서만 상기 비상용 배터리의 방전 전원을 구동 전원으로 공급해주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 하나의 베이스 브래킷을 이용하여 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리 모듈을 탈착 가능하게 구비시켜 배터리 교체 및 유지보수에 용이함을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 잠금 모듈 내부에 비상용 배터리를 탑재시켜 메인 배터리를 사용할 수 없는 비상시에도 안정적으로 일시 시스템을 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치가 자전거에 설치된 상태의 측면도,
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 3은 도 2에 따른 결합 된 상태의 사시도,
도 4는 본 발명 배터리팩 모듈의 탈착과 구성을 설명하기 위한 분해도,
도 5는 도 2의 컨트롤러 모듈의 실시 예를 보인 블록 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치(1)가 자전거에 설치된 상태의 측면도이며, 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 결합된 상태의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 배터리팩 모듈의 탈착과 구성을 설명하기 위한 분해 도이다.

본 발명은 하나의 베이스 브래킷 상에서 잠금 모듈과 컨트롤러 모듈 및 배터리팩 모듈이 개별적으로 각각 탈착 가능하게 구비함과 동시에 컨트롤러 모듈로부터 배터리팩 모듈 또한 탈착 가능하게 구비하여 각 모듈을 개별적으로의 교체할 수 있도록 하여 유지보수에 용이함을 제공한다.

아울러 잠금 모듈의 내부에 비상용 배터리를 탑재시켜, 비상시(예를 들어, 메인 배터리의 방전으로 잠금장치를 해제시킬 수 없는 경우나, 도난 또는 분실 등의 위치 정보를 전송할 수 없는 경우, 기타)에 일시적으로 자전거를 정상적으로 운용할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 비상용 배터리를 탑재한 스마트 잠금장치(1)는 크게 잠금 모듈(10), 컨트롤러 모듈(20), 배터리팩 모듈(30) 및 베이스 브래킷(40)을 포함할 수 있다. 이러한 비상용 배터리를 탑재한 스마트 잠금장치(1)는 자전거에 적용되는 바람직하나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며 자전거 이외에 바퀴를 잠금하거나 해제하기 위한 다른 이동수단(예를 들어, 오토바이)에도 적용될 수 있다.

상기 비상용 배터리를 탑재한 스마트 잠금장치(1)는 자전거(100)의 프레임에 통상적인 브래킷이나 홀더 등에 의해 장착 고정된다.

잠금 모듈(10)은 일단이 개방되는 통상적인 고리 형태로 내부에 기어방식 또는 감지방식에 의해 상기 개방된 일단을 폐쇄 또는 개방하는 잠금부(12), 상기 개방된 반대 측의 밑면에 상기 잠금부(12)의 구동수단이 내장되는 보조 케이스(14)를 포함하는 본체 케이스(15)로 구성된다. 상기 본체 케이스(15)의 밑면에는 그 본체 케이스(15)와 대응되는 형태로 상기 보조 케이스(14)를 받치면서 본체 케이스(15)의 밑면을 폐쇄하는 마감 플레이트(15A)가 볼트나 스크류 등에 의해 마감된다. 상기 보조 케이스(14)에는 구동수단 뿐만 아니라 내부 공간에 비상용 배터리(16)도 내장된다.

상기 잠금부(12)는 본 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 선행기술 1 내지 3에 기재된 바와 같이 모터 등과 같은 동력원에 회전되는 헬리컬 기어에 의해 호형의 웜 기어가 회전되면서 본체 케이스(15)의 개방된 부분을 폐쇄하고 개방함에 따라 자전거 바퀴를 잠금 또는 해제하는 통상적인 작용을 한다.

또한, 잠금부(12)는 일단이 동력원과 연결된 스프링과 연결되는 호형의 잠금 고리를 그 잠금 고리와 연결된 레버 등을 수작업에 의해 본체 케이스의 개방된 부분을 폐쇄 시킴과 동시에 센서에 의해 상기 호형의 잠금 고리 일면을 공지된 볼 플런져(ball plunger) 방식 등에 의해 잠금하고, 잠금 해제시 센서에 의해 동력원의 구동시켜 잠금 고리의 잠금을 해제하는 감지 방식을 적용할 수도 있다.

또한, 상기 보조 케이스(14)는 본체 케이스(15)의 밑면 또는 마감 플레이트(15A)에 통상적인 볼트나 스크류 체결방식 등에 의해 고정될 수 있다.

컨트롤러 모듈(20)은 상기 잠금 모듈(10)의 상부에 일면과 밑면이 개방되는 삽입공간(22)이 구비되는 모듈 케이스(24)의 내부에 전기적인 연결을 통해 상기 잠금부(12)를 제어할 수 있다.

이러한 컨트롤러 모듈(20)은 도 5에 도시한 바와 같이, 외부 비상 스위치의 온(on) 동작에 따라 전원 제어신호를 발생하고, 메인 배터리 또는 비상용 배터리(16)의 전원으로 구동하여 잠금 동작을 제어하는 컨트롤러(101), 상기 컨트롤러(101)에 의해 발생한 전원 제어신호에 따라 메인 배터리의 전원 상태와 비상용 배터리(16)의 전원 상태에 따라 전원 선택 신호를 발생하는 전원 선택부(102), 상기 전원 선택부(102)에서 발생하는 전원 선택 신호에 따라 상기 비상용 배터리(16)에서 공급되는 전원을 구동 전원으로 공급해주는 전원 공급부(103)를 포함할 수 있다.

여기서 전원 선택부(102)는 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제1 전원 선택 신호(Disable)를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제2 전원 선택 신호(Disable)를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 사용하는 제3 전원 선택 신호(Enable)를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제4 전원 선택 신호(Disable)를 발생한다.

이러한 전원 선택부(102)는 도면에는 도시하지 않았지만 메인 배터리의 전원 상태를 검출하는 제1 전압/전류 검출기, 보조 배터리의 전원 상태를 검출하는 제2 전압/전류 검출기, 상기 제1 전압/전류 검출기 및 제2 전압/전류 검출기의 출력을 기초로 전원 선택 신호를 발생하는 신호 발생기를 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 컨트롤러 모듈(20)은 상기 배터리팩 모듈(30)의 메인 배터리가 방전 상태이면 메인 배터리의 방전 상태를 외부에 시각적으로 표시해주는 표시기(28)를 더 포함할 수 있다.

상기 전원 공급부(103)는 상기 전원 선택부에서 발생하는 제3 전원 선택 신호(Enable)에 의해서만 상기 비상용 배터리(16)의 방전 전원을 구동 전원으로 공급해준다. 이러한 전원 공급부(103)는 스위칭 역할을 하는 트랜지스터(Tr), 전원 공급을 위한 전계효과트랜지스터(FET) 등으로 구현될 수 있다.

배터리팩 모듈(30)은 상기 모듈 케이스(24)의 개방된 일면에서 삽입공간(22)으로 탈착 가능하게 구비되는 기술적 구성을 가진다.

상기 컨트롤러 모듈(20)에서 배터리팩 모듈(30)의 탈착은 컨트롤러 모듈(20)의 삽입공간(22) 내측에 구비되는 탈착 홀더(26), 상기 탈착 홀더(26)의 반대 측 배터리팩 모듈(30)의 끝단 양측에 구비되는 체결 홀(32), 상기 체결 홀(32)과 대응되는 위치의 후술하는 베이스 브래킷(40)으로부터 돌출 형성되어 상기 체결 홀(32)과 대응되는 고정 홀(42A)이 형성되는 체결 편(42) 및 체결 홀(32)과 고정 홀(42A)로 전용공구에 의해 체결되는 체결구(28)에 의해 탈착 가능하게 마련된다. 상기 체결구(28)는 기존의 볼트나 스크류 등을 드라이버나 렌치 등에 의해 고정이나 분리되는 것이 아니라 전용공구만이 사용할 수 있는 독특한 형태로 헤드 즉, 별모양이나 특수기호 등과 같은 형태로 형성되어 전용공구에 의해서만 고정 또는 분리할 수 있도록 마련된다.

그로 인해 컨트롤러 모듈(20)의 삽입공간(22) 내로 배터리팩 모듈(30)을 삽입함에 따라 배터리팩 모듈(30)의 선단이 탈착 홀더에 삽입되어 접속되고, 체결 홀과 고정 홀에 전용공구를 사용하여 체결구를 고정함에 따라 고정된다.

아울러, 분리는 먼저 체결구를 전용공구를 사용하여 분리한 후 배터리팩 모듈(30)을 컨트롤러 모듈(20)의 삽입공간으로부터 인출함으로써, 배터리팩 모듈(30)을 간단하게 분리할 수 있다.

이렇게 배터리팩 모듈(30)을 컨트롤러 모듈(20)의 삽입공간에 탈착시키는 방식을 사용함으로써, 배터리팩 모듈(30)의 교체는 물론 유지 보수 또한 번거롭거나 불편함 없이 컨트롤러 모듈(20)로부터 간편하게 탈착할 수 있어, 사용의 편리성을 높일 수 있는 것이다. 특히, 배터리팩 모듈(30)에 탑재되는 메인 배터리의 방전시 기존과 같이 잠금장치 전체를 분리하는 것이 아니고, 단순히 배터리팩 모듈(30) 만을 컨트롤러 모듈(20)로부터 분리하여 배터리를 교체함으로써, 유지 보수에 매우 편리함을 도모하는 것이다.

또한, 상기 배터리팩 모듈(30)은 일면이 상기 탈착 홀더(26)로부터 탈착 가능하게 구비되는 배터리팩(34), 상기 탈착 홀더(26)와 배터리팩(34)이 접속되는 부분에 개재되는 방수용 기밀링(35), 상기 탈착 홀더(26)와 접속되는 부분을 제외한 배터리팩(34)이 내장되는 보호 케이스(36)를 포함할 수 있다.

그로 인해 혹여 빗물 등으로부터 배터리팩은 물론 그 배터리팩이 접속되는 탈착 홀더 또한 안전하게 보호함은 물론 누전 또한 발생하지 않는다.

베이스 브래킷(40)은 일측에 상기 잠금 모듈(10)의 본체 케이스(15)와 대응되는 형태로 형성되어 그 잠금 모듈(10)이 통상적인 볼트나 스크류 등에 의해 탈착 가능한 탈착 플레이트부(44), 상기 탈착 플레이트부(44)의 후방에 컨트롤러 모듈(20)이 통상적인 볼트나 스크류 등에 의해 탈착 가능하게 안착되는 안착 플레이트부(46)가 일체로 형성될 수 있다. 상기 탈착 플레이트부(44) 및 안착 플레이트부(46)에는 탈착을 위한 볼트나 스크류로 체결을 위한 복수의 천공된 홀이 구비됨은 물론 고정 고리 등이 형성될 수 있다.

아울러, 상기 안착 플레이트부(46)에는 상기 배터리팩 모듈(30)을 고정하기 위한 고정 홀(42A)이 형성되는 체결 편(42)이 돌출 형성된다.

그리고 상기 베이스 브래킷(40)은 금속재질로 공지된 프레스 작업에 의해 제작되거나 경질의 합성수지에 의해 사출성형 될 수 있다. 이는 제조단가나 강도 등을 고려하여 선택적으로 금속재질이나 합성수지로 제작할 수 있다.

여기서, 베이스 브래킷(40)은 본 발명에서의 가장 중요한 기술적 구성으로, 잠금 모듈이 탈착되는 탈착 플레이트부와 컨트롤러 모듈이 탈착되는 안착 플레이트부가 일체로 형성됨으로써, 사용하는 과정에서 어느 하나의 모듈이 이상발생시 그 이상이 발생된 모듈만을 분리하여 교체하거나 유지보수 할 수 있는 편리성을 제공한다.

더욱이 배터리팩 모듈 또한 컨트롤러 모듈로부터 탈착 가능하게 구비함으로써, 스마트 잠금장치를 구성하는 필수적인 각 모듈을 개별적으로 탈착 가능하도록 함에 따라 교체는 물론 유지보수 또한 번거롭거나 불편함 없이 간단하게 구현할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 메인 배터리의 방전시와 같은 비상 상황에서 임시로 구동 전원을 공급하여 비상 상황에 알맞은 조치를 취할 수 있도록 할 수 있다는 것이다.

예컨대, 컨트롤러 모듈(20)은 상기 배터리팩 모듈(30)의 메인 배터리의 전원 상태를 실시간으로 확인하여, 방전 상태이면 표시기(29)를 통해 메인 배터리의 방전 상태를 외부에 시각적으로 표시해준다. 여기서 표시기는 LED와 같은 시각표시장치를 이용할 수 있다.

메인 배터리가 방전되었음을 표시기(29)를 통해 인지한 사용자는 자전거를 원하는 위치로 이동시키기 위해서 잠금장치의 록킹을 해제해야 한다. 여기서 메인 배터리가 방전된 상태에서 잠금장치가 록킹되어 자전거를 타고 이동할 수 없으며 통신도 불가능한 상태라고 가정한다.

사용자는 메인 배터리의 방전을 인지하면, 외부에 설치된 비상 스위치(104)를 온(on) 상태로 조작한다.

상기 외부의 비상 스위치(104)가 온(on) 상태로 동작함에 따라 컨트롤러(101)는 전원 제어신호(인터럽트 발생)를 발생하여 전원 선택부(102)에 인가한다.

전원 선택부(102)는 상기 컨트롤러(101)에 의해 전원 제어신호가 발생하면, 메인 배터리의 전원 상태와 비상용 배터리(16)의 전원 상태에 따라 전원 선택 신호를 발생하여 전원 공급부(103)에 전달한다. 이를 위해 전원 선택부(102)는 도면에는 도시하지 않았지만 메인 배터리의 전원 상태를 검출하는 제1 전압/전류 검출기, 보조 배터리의 전원 상태를 검출하는 제2 전압/전류 검출기, 상기 제1 전압/전류 검출기 및 제2 전압/전류 검출기의 출력을 기초로 전원 선택 신호를 발생하는 신호 발생기를 구비한 것으로 가정한다.

상기 전원 선택부(102)는 제1 및 제2 전압/전류 검출기를 통해 메인 배터리의 전원 상태(충전 상태)) 및 비상용 배터리(16)의 전원 상태(충전 상태)를 각각 검출한다.

이어, 신호 발생기에서 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제1 전원 선택 신호(Disable)를 발생한다. 이 경우에는 메인 배터리의 상태가 정상적인 상태이므로 비상용 배터리를 동작할 필요가 없게 된다.

다음으로, 상기 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제2 전원 선택 신호(Disable)를 발생한다. 이 경우에는 비상용 배터리를 사용할 수 없는 상태이나, 메인 배터리의 상태가 정상적인 상태이므로 비상용 배터리를 동작할 필요가 없게 된다.

또한, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 사용하는 제3 전원 선택 신호(Enable)를 발생한다. 이 경우에는 메인 배터리의 상태가 비정상적인 상태이고 비상용 배터리가 정상상태이므로, 비상용 배터리를 동작시킨다.

마지막으로, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제4 전원 선택 신호(Disable)를 발생한다. 이 경우에는 메인 배터리의 상태가 비정상적인 상태이고 비상용 배터리도 비정상적인 상태이므로 비상용 배터리를 동작시킬 수 없는 상태가 된다.

전원 공급부(103)는 상기 전원 선택부(102)에서 제3 전원 선택 신호가 발생하는 경우에만 활성화되어 상기 비상용 배터리(16)에서 공급되는 전원을 구동 전원으로 컨트롤러(101)에 공급해준다.

비상용 배터리에 의해 구동 전원이 공급되면 사용자가 기존과 같이 잠금장치를 해제할 수 있으며, 컨트롤러(101)는 현재 위치 정보 등을 원격의 관리 센터에 전송할 수 있게 된다. 여기서 비상용 배터리의 용량을 크게 하면 잠금장치의 원가 상승을 초래하게 되므로, 적절한 용량을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에는 도시하지 않았지만, 자전거 바퀴의 회전 운동에 따라 발생하는 운동 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 발전기와 전기 에너지 충전을 위한 충전기를 마련하고, 상기 발전기를 통해 비상용 배터리를 충전하기 위한 전력을 생산하고, 상기 충전기를 이용하여 메인 배터리 및/또는 비상용 배터리를 충전할 수도 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

1: 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치
10: 잠금 모듈
12: 잠금부
14: 보조 케이스
15: 본체 케이스
15A: 마감 플레이트
16: 비상용 배터리
20: 컨트롤러 모듈
22: 삽입공간
24: 모듈 케이스
26: 탈착 홀더
28: 체결구
29: 표시기
101: 컨트롤러
102: 전원 선택부
103: 전원 공급부
104: 비상 스위치
30: 배터리팩 모듈
32: 체결 홀
34: 배터리팩
35: 기밀링
36: 보조 케이스
40: 베이스 브래킷
42: 체결편
42A: 고정홀
44: 탈착 플레이트부
46: 안착 플레이트부

Claims (6)

1. 일단이 개방되는 고리 형태로 내부에 기어방식 또는 감지방식에 의해 상기 개방된 일단을 폐쇄 또는 개방하는 잠금부를 포함하는 잠금 모듈(10);
   상기 잠금 모듈(10)과 전기적으로 연동하여 상기 잠금 모듈(10)에 구비된 잠금부(12)의 개폐를 제어하는 컨트롤러 모듈(20);
   상기 컨트롤러 모듈(20)에 형성된 삽입공간(22)에 탈착 가능하게 구비되어 구동 전원을 공급하는 메인 배터리가 내장된 배터리팩 모듈(30); 및
   상기 잠금 모듈(10)과 컨트롤러 모듈(20) 및 배터리팩 모듈(30)이 탈착 가능하게 형성되고, 상기 잠금 모듈(10)과 컨트롤러 모듈(20) 및 배터리팩 모듈(30)을 안착시켜 일체형 잠금장치를 구현하는 베이스 브래킷(40)을 포함하고,
   상기 잠금부(12)는 상기 배터리팩 모듈(30)에 마련된 메인 배터리의 방전시 비상용 전원을 공급하는 비상용 배터리가 내장되며,
   상기 배터리팩 모듈(30)은 상기 컨트롤러 모듈(20)의 모듈 케이스(24)의 개방된 일면에서 삽입공간(22)으로 탈착 가능하게 구비되어, 삽입공간(22) 내로 배터리팩 모듈(30)을 삽입하여 배터리팩 모듈(30)의 선단이 컨트롤러 모듈(20)에 형성된 탈착 홀더(26)에 삽입되어 접속되고, 체결 홀(32)과 고정 홀(42A)에 전용공구를 사용하여 체결구가 고정되며,
   상기 배터리팩 모듈(30)은 일면이 상기 탈착 홀더(26)로부터 탈착 가능하게 구비되는 배터리팩(34), 상기 탈착 홀더(26)와 배터리팩(34)이 접속되는 부분에 개재되는 방수용 기밀링(35), 상기 탈착 홀더(26)와 접속되는 부분을 제외한 배터리팩(34)이 내장되는 보호 케이스(36)를 포함하고,
   상기 컨트롤러 모듈은 메인 배터리의 전원 상태와 비상용 배터리의 전원 상태에 따라 전원 선택 신호를 발생하는 전원 선택부를 포함하고,
   상기 전원 선택부는 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제1 전원 선택 신호를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 충전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제2 전원 선택 신호를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 충전 상태이면 비상용 배터리를 사용하는 제3 전원 선택 신호를 발생하며, 상기 메인 배터리의 상태가 방전상태이고 비상용 배터리의 상태가 방전 상태이면 비상용 배터리를 미사용하는 제4 전원 선택 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치.
   
2. 청구항 1에서, 상기 잠금 모듈은 일단이 개방되는 통상적인 고리 형태로 내부에 기어방식 또는 감지방식에 의해 상기 개방된 일단을 폐쇄 또는 개방하는 잠금부; 상기 개방된 반대 측의 밑면에 상기 잠금부의 구동수단이 내장되는 보조 케이스를 포함하는 본체 케이스; 상기 본체 케이스와 대응되는 형태로 상기 보조 케이스를 받치면서 본체 케이스의 밑면을 폐쇄하는 마감 플레이트가 구비되며,
   상기 보조 케이스의 공간에는 비상용 배터리가 내장되는 것을 특징으로 하는 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치.
   
3. 청구항 1에서, 상기 컨트롤러 모듈은 외부의 비상 스위치의 온 동작에 따라 전원 제어신호를 발생하고, 메인 배터리 또는 비상용 배터리의 전원으로 구동하여 잠금 동작을 제어하는 컨트롤러; 상기 전원 선택부에서 발생하는 전원 선택 신호에 따라 상기 비상용 배터리에서 공급되는 전원을 구동 전원으로 공급해주는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에서, 상기 컨트롤러 모듈은 상기 배터리팩 모듈의 메인 배터리가 방전 상태이면 메인 배터리의 방전 상태를 외부에 시각적으로 표시해주는 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치.
   
6. 청구항 3에서, 상기 전원 공급부는 상기 전원 선택부에서 발생하는 제3 전원 선택 신호에 의해서만 상기 비상용 배터리의 방전 전원을 구동 전원으로 공급해주는 것을 특징으로 하는 비상용 배터리가 탑재된 스마트 잠금장치.

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