KR102429527B1 - 공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법 - Google Patents

공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 자전거 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰에 설치된 자전거 대여/반납 애플리케이션을 통해 스마트폰과 자전거 단말기 간에 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납이 이루어지도록 한 공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 공공자전거에 공공자전거 단말기를 탑재하고, 사용자 단말기와 통신을 통해 대여 및 반납 처리를 하며, 대여소의 미리 설정된 GPS 영역에서만 대여 및 반납 처리가 이루어지도록 하여, 공공자전거의 분실 및 방치를 사전에 방지한다.

Description

공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법{Public bicycle rental/return system and method}
본 발명은 공공자전거 대여/반납에 관한 것으로, 특히 데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 자전거 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰에 설치된 자전거 대여/반납 애플리케이션을 통해 스마트폰과 자전거 단말기 간에 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납이 이루어지도록 한 공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래 들어 차량이 증가하여 교통체증 및 환경오염이 심해지는 등의 이유로 인해 근거리 이동에는 자전거가 점차 많이 이용되고 있다. 자전거는 운행에 따른 환경오염의 걱정이 없고 사용자의 건강에도 도움이 되는 교통수단으로서, 도로 공간 이용이 효율적이고 도로가 혼잡할 때에도 개인의 이동성을 높여 줄 수 있다.
따라서 자전거의 생활화를 정부와 시민단체에서 적극 장려하고 있으며, 이러한 정책으로 전국에 자전거 도로망이 늘어나게 되었고, 역, 터미널, 공공시설물 등에는 공공자전거를 대여 및 반납하기 위한 자전거 대여/반납 시설이 설치되어 운영되고 있다.
자전거 대여/반납 시설이 설치된 곳에서 공공자전거의 대여 및 반납을 운영 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 대여 절차로서, 운영주체가 관리하는 자전거 운영 서버를 통해 회원 가입을 하고(비회원도 이용 가능), 일일 회원 이용권(일일권) 또는 정기권을 구매한 후, 로그인을 하고 대여장소를 선택한다. 이후, 대여장소의 거치대 번호의 선택을 통해 대여 가능한 자전거를 선택하여 대여 신청을 한다. 대여 신청이 완료된 상태에서 대여 장소에서 거치대 번호를 확인하고, 거치대에 설치된 거치대 단말기의 전원 버튼을 누른 후 비밀번호 입력창에서 대여 신청시 등록한 비밀번호를 입력한다. 비밀번호가 입력되면 대여장소에 설치된 중계장치(AP)에서 운영 서버와 연동하여 비밀번호를 운영 서버로 전송하여 인증을 하게 되고, 입력한 비밀번호가 맞으면 거치대 단말기에 정상적인 인증정보를 제공한다. 이러한 인증정보가 정상적이면 거치대 단말기에서 공공자전거 잠금장치가 해제되고, 화면을 통해 공공 자전거를 거치대로부터 분리하라는 화면이 표시되며, 이를 보고 그대로 따라하면 공공 자전거를 거치대로부터 분리할 수 있게 된다.
다음으로, 공공자전거의 이용을 마친 상태에서, 반납을 하는 절차를 간단히 살펴보면 다음과 같다.
전용 거치대의 반납 공간에 정해진 방식으로 공공자전거를 세워두고, 대여시 거치대로부터 분리한 분리장치를 거치대의 설정 위치에 삽입한다. 정상적으로 분리장치가 거치대에 연결되면 반납되었다는 음성 메시지가 거치대 단말기로부터 출력된다. 이를 통해 정상적으로 반납이 이루어진 것을 인지하면 된다. 아울러 공공자전거 대여 애플리케이션을 통해 공공자전거 반납 상태를 확인할 수도 있다. 공공자전거의 반납시에도 거치대 단말기가 중계장치(AP)를 통해 원격의 운영 서버와 통신을 하여 반납 정보를 송수신한다.
한편, 자전거의 대여 및 반납을 처리하기 위한 다양한 자전거 대여 및 반납 운영방법이 제안되고 있으며, 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 3> 에도 종래에 제안된 자전거 대여 및 반납 방법이 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 자전거 무인대여시스템에 대한 사전 등록절차 없이 휴대폰을 이용하여 사용자를 인증함으로써 휴대폰 소유자라면 누구든지 자전거 무인대여시스템으로부터 자전거를 대여할 수 있을 뿐만 아니라 휴대폰을 이용하여 이용요금에 대해 간편하게 결제가 이루어지도록 함으로써 사용자의 이용편의성을 현저히 개선한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 자전거 대여에 관하여 운영 관리하는 인력이 없어도 이용자 스스로 공용자전거를 편리하게 이용할 수 있도록 네트워크를 통해 사용자 및 자전거를 체계적으로 관리하는 무인자전거대여시스템을 제공한다.
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 거치대와 사용자 단말기(스마트폰) 간의 통신을 통해 자전거의 대여 과정이 이루어질 수 있는 스마트폰을 이용한 자전거 대여시스템 및 방법을 제공한다.
대한민국 등록특허 10-0859172(2008.09.11. 등록)(휴대폰 인증을 이용한 알에프아이디 자전거 무인대여시스템 및 그 방법) 대한민국 공개특허 10-2010-0038524(2010.04.15. 공개)(무인 자전거관리대여시스템 및 그 관리 대여방법) 대한민국 공개특허 10-2014-0031492(2014.03.13. 공개)(스마트폰을 이용한 자전거 대여시스템 및 대여방법)
그러나 상기와 같은 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술들은 자전거 거치장소에 별도의 중계장치(예들 들어, AP)를 설치하고, 공공자전거의 대여 및 반납시 중계장치를 통해 데이터를 운영 서버와 송수신하여 대여 및 반납 처리를 하므로 중계장치의 설치 공간이 필요하고, 중계장치의 설치 비용으로 전체 운영 시스템의 설치 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있다.
또한, 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술들은 공공자전거의 대여 및 반납 정보를 통계 처리하여, 자전거 대여 및 반납 빈도 수에 따라 자전거 거치대를 최적화하여 설치 및 운영할 수 없는 단점이 있다.
또한, 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술들은 자전거 대여나 반납시 복잡한 대여 및 반납 절차가 필요한 단점도 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 공공자전거 대여시스템 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 자전거 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰에 설치된 자전거 대여/반납 애플리케이션을 통해 스마트폰과 자전거 단말기 간에 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납이 이루어지도록 한 공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공공자전거 대여 및 반납 절차를 간소화하여 사용에 편의성 향상을 도모하도록 한 공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "공공자전거 대여/반납 시스템"은, 공공자전거의 대여 및 반납을 위한 GPS 영역을 설정하고, 주기적으로 대여소 정보를 송신하는 비콘; 공공자전거 운영 서버와 직접적으로 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 데이터를 송수신하고, 상기 GPS 영역에서 대여 및 반납을 처리하며 공공자전거의 잠금 기능을 탑재한 공공자전거 단말기; 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행한 상태에서 상기 공공자전거 단말기에 구비된 QR 코드를 통해 상기 공공자전거 운영 서버와 접속하여 공공자전거의 대여 및 반납을 처리하는 사용자 단말기; 상기 사용자 단말기와 접속하여 공공자전거의 대여 및 반납시 승인 처리를 하며, 상기 공공자전거 단말기로부터 직접적으로 전송된 위치 정보를 누적 저장하고, 누적 저장한 위치 정보를 기초로 공공자전거 및 거치대 운영을 위한 운영 정보를 생성하는 공공자전거 운영서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 비콘은 대여소에 적어도 두 개 이상 설치되며, 상기 공공자전거의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위한 Advertising 신호를 지속적으로 전송하되, 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공공자전거 단말기는 공공자전거에 장착되며, 상기 비콘에서 전송되는 대여소 위치 정보를 기초로 위치 오차를 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공공자전거 단말기는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리하되, 상기 비콘에 의해 형성되는 GPS 영역에서 상기 비콘과 통신을 통해 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신하고, 공공자전거 반납시 상기 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납처리 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 GPS 영역은 각각의 대여소에 설치된 비콘으로부터 송출된 신호의 세기가 교차된 영역을 의미하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공공자전거 단말기는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한 후, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면 수신된 비콘신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공공자전거 단말기는 대여 및 반납에 대한 음성을 송출하며, 분실에 대한 음성을 송출하는 스피커; 전원 공급용 착탈식 배터리 및 허브 다이나모; 상기 배터리 및 허브 다이나모로부터 공급되는 전원으로 구동하고, 공공자전거의 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 메인 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 보드는 상기 배터리 및 허브 다이나모로부터 공급되는 전원으로 충전하는 충전부; 상기 충전부의 충전 전원을 소정의 직류로 변환하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부에서 공급하는 전원을 구동하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 시스템부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시스템부는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛(MCU); 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리; 상기 메인 컨트롤 유닛과 연동하여 공공자전거 잠금 상태 및 모터 동작 여부를 체크하는 잠금 검지 센서; 상기 메인 컨트롤 유닛의 제어에 따라 잠금장치를 구동하는 DC 모터 드라이버; 상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 대여 및 반납 안내 음성, 도난 안내 음성을 증폭하여 상기 스피커로 출력하는 음성 증폭기; 모듈간 통신 Level을 맞춰주는 레벨 동조기; 단말기의 고유정보인 ID 정보를 저장하는 이이피롬; 통신 모듈간의 신호를 연결해주는 신호 연결부; 자전거 주차상태를 감지하는 가속도계; 위치 정보를 수신받는 GPS 엔진과 서버와 통신하는 LTE Cat.M1 모뎀을 포함하는 통신모듈; LTE Cat.M1용 통신사 USIM Socket(Nano Type); 소프트웨어 디버깅을 위한 디버그(debug)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스템부는 상기 사용자 단말기와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 공공자전거 대여/반납 방법은, (a) 대기상태에서 공공자전거 단말기는 상태 및 위치 정보를 주기적으로 공공자전거 운영서버에 전송하는 단계; (b) 상기 공공자전거 단말기에서 공공자전거의 대여 요청시 사용자 단말기와 통신을 통해 대여 정보를 송수신하고, 상기 사용자 단말기로부터 대여 승인이 이루어지면 사용자가 공공자전거를 이용할 수 있도록 잠금장치를 해제해주는 단계; (c) 상기 공공자전거 단말기에서 공공자전거 이용시 주기적으로 위치정보를 획득하여 저장하는 단계; (d) 상기 공공자전거 단말기에서 공공자전거의 반납 요청시 사용자 단말기와 통신을 통해 반납 정보를 송수신하고, 상기 사용자 단말기로부터 반납 승인이 이루어지면 공공자전거의 잠금장치를 록킹하는 단계; (e) 상기 공공자전거 단말기에서 반납이 완료되면 사용중 누적된 위치정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (d)단계는 상기 공공자전거 단말기는 공공자전거 대여 후 사용 도중에 대여 및 반납을 위해 미리 설정된 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납 처리를 위한 절차를 진행하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공공자전거 단말기는 공공자전거의 도난 및 분실을 방지하기 위해 미리 설정된 GPS 영역에서만 대여 및 반납 처리 절차를 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 데이터 송수신 및 잠금 기능을 탑재한 공공자전거 단말기를 자전거에 장착하고, 스마트폰에 설치된 자전거 대여/반납 애플리케이션을 통해 스마트폰과 자전거 단말기 간에 통신을 통해 손쉽게 공공자전거의 대여 및 반납을 도모해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 공공자전거 대여 및 반납 절차를 간소화하여 사용상의 편의성 향상을 도모해주는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공공자전거 대여/반납 시스템의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 공공자전거 단말기의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 공공자전거 단말기의 장착 예시도,
도 4는 본 발명에서 공공자전거 대여 절차 예시도,
도 5는 본 발명에서 공공자전거 반납 절차 예시도,
도 6은 본 발명에서 GPS 영역 설정 예시도,
도 7은 본 발명에서 다중 GPS 영역 탐색 시 GPS 영역 선택 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 공공자전거 대여/반납 방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공공자전거 대여/반납 시스템 및 방법을 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 바람직한 실시 예에 따른 공공자전거 대여/반납 시스템의 구성도로서, 비콘(100), 공공자전거 단말기(200), 사용자 단말기(300), 공공자전거 운영 서버(400)를 포함한다.
비콘(100)은 공공자전거(1)의 대여 및 반납을 위한 GPS 영역을 설정하고, 주기적으로 대여소 정보를 송신할 수 있다. 송신되는 대여소 정보는 대여소 위치 정보를 포함하여, 이러한 대여소 위치 정보를 통해 공공자전거 단말기(200)는 위치 정보를 보정할 수 있다. 이러한 비콘(100)은 대여소에 설치되며, 상기 공공자전거(1)의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위한 Advertising 신호를 지속적으로 전송하되, 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변할 수 있다. 바람직하게, 비콘(100)은 대여소의 자전거 거치대의 양단에 설치될 수 있다.
공공자전거 단말기(200)는 공공자전거 운영 서버(400)와 직접적으로 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 데이터를 송수신하고, 상기 GPS 영역에서 대여 및 반납을 처리할 수 있다. 이러한 공공자전거 단말기(200)는 공공자전거의 잠금 기능이 탑재되어 있다. 공공자전거 단말기(200)는 공공자전거(1)의 소정 위치에 장착되며, 상기 비콘(100)에서 전송되는 대여소 위치 정보를 기초로 위치 오차를 보정할 수 있다.
상기 공공자전거 단말기(200)는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리하며, 상기 비콘(100)에 의해 형성되는 GPS 영역에서 상기 비콘(100)과 통신을 통해 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신하고, 공공자전거 반납시 상기 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납처리 동작을 수행할 수 있다. 여기서 GPS 영역은 각각의 대여소에 설치된 비콘으로부터 송출된 신호의 세기가 교차된 영역을 의미한다.
상기 공공자전거 단말기(200)는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한 후, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면 수신된 비콘신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택할 수 있다.
상기 공공자전거 단말기(200)는 도 2에 도시한 바와 같이, 대여 및 반납에 대한 음성을 송출하며, 분실에 대한 음성을 송출하는 스피커(202), 전원 공급용 착탈식 배터리(203) 및 발전 전원을 공급해주는 허브 다이나모(204), 상기 배터리(203) 및 허브 다이나모(204)로부터 공급되는 전원으로 구동하고, 공공자전거(1)의 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버(400)에 전송하는 메인 보드(201)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 보드(201)는 상기 배터리(203) 및 허브 다이나모(204)로부터 공급되는 전원으로 충전하는 충전부(205), 상기 충전부(205)의 충전 전원을 소정의 직류(DC)로 변환하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부(206), 상기 전원 공급부(206)에서 공급하는 전원을 구동하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버(400)에 전송하는 시스템부(207)를 포함할 수 있다.
상기 시스템부(207)는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버(400)에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛(MCU)(211), 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리(212), 상기 메인 컨트롤 유닛(211)과 연동하여 공공자전거 잠금 상태 및 모터 동작 여부를 체크하는 잠금 검지 센서(213), 상기 메인 컨트롤 유닛(211)의 제어에 따라 잠금장치를 구동하는 DC 모터 드라이버(214), 상기 메인 컨트롤 유닛(211)에서 출력되는 대여 및 반납 안내 음성, 도난 안내 음성을 증폭하여 상기 스피커(202)로 출력하는 음성 증폭기(215), 모듈간 통신 Level을 맞춰주는 레벨 동조기(216), 단말기의 고유정보인 ID 정보를 저장하는 이이피롬(217), 통신 모듈 간의 신호를 연결해주는 신호 연결부(218), 자전거 주차상태를 감지하는 가속도계(219), 위치 정보를 수신받는 GPS 엔진과 서버와 통신하는 LTE Cat.M1 모뎀을 포함하는 통신모듈(220), LTE Cat.M1용 통신사 USIM Socket(Nano Type)(221), 소프트웨어 디버깅을 위한 디버그(debug)(222)를 포함할 수 있다.
이러한 시스템부(207)는 상기 사용자 단말기(300)와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말기(300)는 공공자전거 이용 애플리케이션을 탑재하고, 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행한 상태에서 상기 공공자전거 단말기(1)에 구비된 QR 코드를 통해 상기 공공자전거 운영 서버(400)와 접속하여 공공자전거의 대여 및 반납을 처리하는 역할을 한다. 이러한 사용자 단말기(300)는 사용자가 휴대할 수 있는 모바일기기로 구현할 수 있으며, 본 발명에서는 실시 예로 스마트폰을 이용하는 것으로 가정한다.
공공자전거 운영서버(400)는 상기 사용자 단말기(300)와 접속하여 공공자전거(1)의 대여 및 반납시 승인 처리를 하며, 상기 공공자전거 단말기(200)로부터 직접적으로 전송된 위치 정보를 누적 저장하고, 누적 저장한 위치 정보를 기초로 공공자전거 및 거치대 운영을 위한 운영 정보를 생성하는 역할을 한다. 공공자전거 및 거치대 운영을 위한 운영 정보는 운영업자(예를 들어, 지자체로서 시청)가 공공자전거의 배치 대수를 최적화하는 정보로 유용하게 활용할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공공자전거 대여/반납 시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 공공자전거 대여 및 반납 시스템은 대여와 반납이라는 2개의 절차를 포함하는 데, 이하, 대여와 반납을 분리하여 설명하기로 한다.
먼저, 전자인 대여 절차를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
공공자전거 단말기(200)는 대여소에서 대기상태일 경우, 단말기의 상태 및 위치 정보를 주기적으로 직접 통신 모듈(220)을 이용하여 공공자전거 운영 서버(400)에 전송한다. 여기서 통신 모듈(200)은 LTE 모듈을 포함하고 있으므로, 기존과 같이 중계장치(AP)를 이용할 필요없이 직접 무선 통신을 통해 공공자전거 운영서버(400)에 전송한다. 이로써 기존 대여소에 필수적으로 설치되는 중계기(AP)를 제거할 수 있어, 공공자전거 시스템의 구축 비용을 절감할 수 있으며, 공공자전거 대여소의 설치 공간의 제약도 해소할 수 있게 된다.
공공자전거 단말기(200)는 도 3에 도시한 바와 같이, 공공자전거(1)의 소정 위치에 장착되어, 자전거의 바퀴를 잠그거나 개방하는 역할을 하는 데, 여기서 소정 위치는 앞바퀴를 록킹할 수 있는 위치 또는 뒷바퀴를 록킹할 수 있는 적절한 곳을 설정할 수 있다.
사용자가 공공자전거(1)의 대여를 위해 사용자 단말기(300)에 탑재된 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행하고 로그인을 한다. 여기서 비 로그인을 통해 공공자전거의 대여 및 반납도 가능하나, 본 발명은 로그인을 통해 대여 및 반납 절차를 간소화한 것으로 설명한다.
공공자전거 이용 애플리케이션을 통해 공공자전거 운영서버(400)와 접속하여, 대여소 현황을 조회하고, 대여 가능 자전거를 조회하며, 원하는 장소의 대여 가능한 공공자전거가 존재할 경우 예약 신청한다. 예약 신청은 해당 대여소에 대여 가능한 공공자전거가 존재할 경우에만 예약 신청을 승인한다.
사용자는 공공자전거를 대여하기 위해서 예약한 대여소를 방문한 후, 사용자 단말기(300)의 스캐너를 이용하여 공공자전거(1)에 부착된 QR 코드를 스캔한다(①). 이어, 내부의 블루투스 통신 모듈(블루투스 5.0)을 이용하여 공공자전거(1)에 장착된 공공자전거 단말기(200)와 페어링을 한다(②). 페어링이 이루어지면 공공단말기의 고유 정보, 위치 정보 및 상태 정보 등을 공공자전거 단말기(200)로부터 수신한다. 다음으로, 상기 QR 코드 스캔시 획득한 주소 정보(URL)를 기초로 공공자전거 이용 애플리케이션을 이용하여 공공자전거 운영서버(400)와 접속을 하고, 대여 아이콘을 통해 대여 요청을 한다(③). 여기서 대여 요청시 공공자전거 단말기(200)의 정보도 공공자전거 운영서버(400)에 전송한다. 상기 공공자전거 운영서버(400)는 QR 컨트롤 서버를 통해 QR 코드의 진위를 확인하고, 진위 확인을 통해 대여 승인 유무를 검토한다(④). QR 코드가 정상적으로 확인되면 WEB/WAS 서버에서 상기 사용자 단말기(300)로 대여 승인 정보를 전송한다(⑤). 대여 승인이 이루어지면 사용자는 사용자 단말기(300)를 통해 공공자전거 단말기(200)와 블루투스 통신을 통해 잠금장치 해제를 요청한다(⑥). 여기서 잠금장치 해제 요청시 승인 정보를 함께 전송하는 것이 바람직하다. 잠금장치 해제 승인을 요청받은 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 승인 정보를 분석하여 정상적인 승인이면 DC 모터 드라이버(214)를 구동시켜 잠금장치를 해제한다(⑦). 잠금 검지 센서(213)는 잠금장치의 상태를 검출하여, 상기 메인 컨트롤 유닛(211)에 전달하게 되는 데, 이때 잠금장치 상태 정보는 해제 상태 또는 잠금 상태가 된다. 메인 컨트롤 유닛(211)은 해제 상태 정보가 전달되면 정상적으로 잠금장치가 해제된 것으로 판단을 한다. 잠금장치의 해제가 정상적으로 이루어지면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 이이피롬(217)에 저장된 공공자전거 대여에 대한 음성 데이터를 추출하고 이를 아날로그 음성신호로 변환하여 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 송출한다. 이로써 사용자는 공공자전거가 대여 상태임을 인지한다. 이어, 공공자전거(1)의 운영이 시작되면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 통신 모듈(220) 내의 GPS 모듈과 지속적으로 연결하여 위치 정보를 수신하게 되고, 수신한 위치 정보를 플래시 메모리(212)에 누적 저장한다.
여기서 사용자가 공공자전거 이용시 일시적으로 공공자전거의 주차를 위해 잠금장치 잠금을 요청하면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 DC 모터 드라이버(214)를 통해 잠금장치를 동작시켜 잠금 기능을 하고, 잠금 정보와 위치 정보를 상기 플래시 메모리(212)에 저장한다. 필요에 따라 가속도계(219)에서 획득한 가속도 정보를 확인하여, 미리 설정한 일정시간 이상 자전거가 정차된 상태이면, 도난 또는 방치라고 판단을 하고, 해당 위치 정보와 정차 정보를 플래시 메모리(212)에 저장한다. 아울러 도난이나 방치에 대한 음성 신호를 추출하고, 이를 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 출력하여 외부의 사람이 도난이나 방치 상태를 인지하거나 사용자가 인지하도록 한다.
이렇게 공공자전거의 이용시 지속적으로 위치 정보를 저장함으로써, 추후 공공자전거의 도난이나 분실, 방치시에 공공자전거를 찾는 정보로 활용할 수 있다.
다음으로, 공공자전거 반납 절차를 도 5 내지 도 7를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
공공자전거(1)의 이용을 마치고 반납을 하기 위한 사용자는 공공자전거(1)를 반납할 대여소로 이동시킨다.
공공자전거(1)가 대여소에 형성된 GPS 영역에 진입하면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 통신 모듈(220)을 통해 비컨(100)에 의해 형성된 GPS 영역을 인지한다. 이후 GPS 영역이 인지되면 자동으로 반납에 따른 절차를 진행한다. 즉, 미리 반납 절차를 자동으로 준비함으로써, 공공자전거 반납에 따른 절차를 간소화할 수 있게 된다.
예컨대, 도 6에 도시한 바와 같이, 비콘(100)은 대여소에 적어도 두 개 이상 설치되며, 상기 공공자전거(1)의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위해 Advertising 신호를 지속적으로 전송한다. 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변할 수 있다.
상기 공공자전거 단말기(200)는 상기 GPS 영역에서만 대여 및 반납을 처리한다. 이는 사용자가 이용한 공공자전거(1)를 정해진 위치, 즉, 대여소에 마련된 공간에 위치시켜 반납하지 않고, 반납 처리를 수행하는 것을 방지하기 위함이며, 이를 통해 공공자전거의 도난이나 방치 등을 예방할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(211)은 상기 비콘(100)에 의해 형성되는 GPS 영역에 진입하면, 상기 비콘(100)과 통신을 통해 각 비콘의 고유 ID 정보, 신호 세기 및 Advertising 신호를 수신한다. 이어 두 비콘의 신호 세기가 교차된 영역(GPS 영역)인지 확인한다. 이 확인 결과 2개의 비콘의 신호 세기가 교차된 영역이라고 판단이 되면 미리 설정된 반납 처리 동작을 실행한다.
만약, 도 7에 도시한 바와 같이, 공공자전거 단말기(200)는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한다. 이어, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면, 수신된 비콘 신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택한다. 만약, 상기 2개의 비콘의 신호 세기가 교차된 영역이 검출되지 않거나, 중첩된 GPS 영역 중 수신신호 세기가 가장 큰 영역이 탐색되지 않으면, GPS 영역 설정 불가능으로 판단을 하고 신호 세기가 한쪽으로 치우칠 때까지 상기 비콘 신호의 수신 및 처리 동작을 반복하게 된다.
공공자전거를 이용한 사용자는 공공자전거를 상기 GPS 영역이 설정된 위치에 정차시키고, 공공자전거 단말기(200)에 형성된 잠금장치를 수동으로 조작하여 잠금장치를 잠근다(①). 이어, 사용자 단말기(300)를 통해 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행시키고, 반납 버튼을 누른다(②). 여기서 반납 버튼의 조작에 따라 발생하는 반납 정보는 공공자전거 운영서버(400)로 전송된다. 이후, 사용자 단말기(300)와 공공자전거 단말기(200)는 페어링을 하고, 페어링이 이루어지면 공공자전거 단말기(200)는 단말기의 상태정보(GPS 영역 정보, 잠금 상태 정보, 기타)를 사용자 단말기(300)에 전달한다(③). 여기서 GPS 영역 정보는 비콘 ID 정보를 이용할 수 있다. 공공자전거의 상태 정보를 수신한 사용자 단말기(300)는 수신한 상태 정보를 포함한 반납 요청 정보를 생성하여, 공공자전거 운영서버(400)에 반납을 요청한다(④). 반납 요청 정보를 수신한 공공자전거 운영서버(400)는 상태 정보 등을 분석하여 정상적인 GPS 영역(대여소 위치)이고, 공공자전거가 잠금 상태이면, 반납 승인 정보를 생성하여 사용자 단말기(300)에 전송한다(⑥). 사용자 단말기(300)는 반납 승인 정보가 수신되면, 블루투스로 접속된 상기 공공자전거 단말기(200)에 반납 완료 정보를 전송한다(⑦). 반납 완료 정보를 수신한 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 이이피롬(217)에 저장된 반납에 대한 음성 데이터를 추출하고, 이를 아날로그 음성 신호로 변환하여 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 송출한다. 이로써 사용자는 공공자전거의 반납이 정상적으로 완료되었음을 인지한다. 공공자전거 단말기(200)는 공공자전거 반납 절차를 종료하면, 대기 모드로 전환을 하고, 공공자전거 운영시 저장한 위치 정보를 공공자전거 운영 서버(400)에 전송한다. 여기서 공공자전거 단말기(200)는 비콘(100)으로부터 획득한 GPS 위치 정보를 기초로 위치 정보를 보정한다. 실제 GPS 위치 정보는 정밀한 GPS를 사용하여도 실 위치와 약간의 오차를 발생하게 되는 데, 비컨의 위치는 고정된 상태이므로 이 비컨의 위치 정보를 이용하여 GPS 위치 정보를 보정함으로써, 항상 정확한 위치 정보를 전송할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 시스템부(207)는 상기 사용자 단말기(300)와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 구비하고, 사용자가 이용한 공공자전거의 이용 비용을 직접 결제하는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 공공자전거 대여/반납 방법은, (a) 대기상태에서 공공자전거 단말기(200)는 상태 및 위치 정보를 주기적으로 공공자전거 운영서버(400)에 전송하는 단계(S101), (b) 상기 공공자전거 단말기(200)에서 공공자전거의 대여 요청시 사용자 단말기(300)와 통신을 통해 대여 정보를 송수신하고, 상기 사용자 단말기(300)로부터 대여 승인이 이루어지면 사용자가 공공자전거를 이용할 수 있도록 잠금장치를 해제해주는 단계(S102 - S106), (c) 상기 공공자전거 단말기(200)에서 공공자전거 이용시 주기적으로 위치정보를 획득하여 저장하는 단계(S107), (d) 상기 공공자전거 단말기(200)에서 공공자전거(1)의 반납 요청시 사용자 단말기(300)와 통신을 통해 반납 정보를 송수신하고, 상기 사용자 단말기(300)로부터 반납 승인이 이루어지면 공공자전거의 잠금장치를 록킹하는 단계(S108 - S112), (e) 상기 공공자전거 단말기(200)에서 반납이 완료되면 사용중 누적된 위치정보를 공공자전거 운영 서버(400)에 전송하는 단계(S113)를 포함한다.
상기 (d)단계는 상기 공공자전거 단말기(200)는 공공자전거 대여 후 사용 도중에 대여 및 반납을 위해 미리 설정된 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납 처리를 위한 절차를 진행하며, 공공자전거의 도난 및 분실을 방지하기 위해 미리 설정된 GPS 영역에서만 대여 및 반납 처리 절차를 진행한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공공자전거 대여/반납 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
공공자전거 단말기(200)는 단계 S101에서 대기상태일 경우(대여소에 주차된 상태), 단말기의 상태 및 위치 정보를 주기적으로 직접 통신 모듈(220)을 이용하여 공공자전거 운영 서버(400)에 전송한다. 여기서 통신 모듈(200)은 LTE 모듈을 포함하고 있으므로, 기존과 같이 중계장치(AP)를 이용할 필요없이 직접 무선 통신을 통해 공공자전거 운영서버(400)에 전송한다. 이로써 기존 대여소에 필수적으로 설치되는 중계기(AP)를 제거할 수 있어, 공공자전거 시스템의 구축 비용을 절감할 수 있으며, 공공자전거 대여소의 설치 공간의 제약도 해소할 수 있게 된다.
사용자가 공공자전거(1)의 대여를 위해 단계 S102와 같이 사용자 단말기(300)에 탑재된 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행하고 로그인을 한다. 여기서 비 로그인을 통해 공공자전거의 대여 및 반납도 가능하나, 본 발명은 로그인을 통해 대여 및 반납 절차를 간소화한 것으로 설명한다.
공공자전거 이용 애플리케이션을 통해 공공자전거 운영서버(400)와 접속하여, 대여소 현황을 조회하고, 대여 가능 자전거를 조회하며, 원하는 장소의 대여 가능한 공공자전거가 존재할 경우 예약 신청한다. 예약 신청은 해당 대여소에 대여 가능한 공공자전거가 존재할 경우에만 예약 신청을 승인한다.
사용자는 공공자전거를 대여하기 위해서 예약한 대여소를 방문한 후, 단계 S103과 같이 사용자 단말기(300)의 스캐너를 이용하여 공공자전거(1)에 부착된 QR 코드를 스캔한다. 이어, 단계 S104에서 사용자 단말기(300)는 내부의 블루투스 통신 모듈(블루투스 5.0)을 이용하여 공공자전거(1)에 장착된 공공자전거 단말기(200)와 페어링을 하고, 페어링이 이루어지면 공공단말기의 고유 정보, 위치 정보 및 상태 정보 등을 공공자전거 단말기(200)로부터 수신한다.
다음으로, 사용자 단말기(300)는 단계 S105에서 상기 QR 코드 스캔시 획득한 주소 정보(URL)를 기초로 공공자전거 이용 애플리케이션을 이용하여 공공자전거 운영서버(400)와 접속을 하고, 대여 아이콘을 통해 대여 요청을 한다. 여기서 대여 요청시 공공자전거 단말기(200)의 정보도 공공자전거 운영서버(400)에 전송한다. 상기 공공자전거 운영서버(400)는 QR 컨트롤 서버를 통해 QR 코드의 진위를 확인하고, 진위 확인을 통해 대여 승인 유무를 검토한다. QR 코드가 정상적으로 확인되면 WEB/WAS 서버에서 상기 사용자 단말기(300)로 대여 승인 정보를 전송한다.
이어, 단계 S106에서 대여 승인이 이루어지면 사용자는 사용자 단말기(300)를 통해 공공자전거 단말기(200)와 블루투스 통신을 통해 잠금장치 해제를 요청한다. 여기서 잠금장치 해제 요청시 승인 정보를 함께 전송하는 것이 바람직하다. 잠금장치 해제 승인을 요청받은 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 승인 정보를 분석하여 정상적인 승인이면 DC 모터 드라이버(214)를 구동시켜 잠금장치를 해제한다. 잠금 검지 센서(213)는 잠금장치의 상태를 검출하여, 상기 메인 컨트롤 유닛(211)에 전달하게 되는 데, 이때 잠금장치 상태 정보는 해제 상태 또는 잠금 상태가 된다. 메인 컨트롤 유닛(211)은 해제 상태 정보가 전달되면 정상적으로 잠금장치가 해제된 것으로 판단을 한다. 잠금장치의 해제가 정상적으로 이루어지면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 이이피롬(217)에 저장된 공공자전거 대여에 대한 음성 데이터를 추출하고 이를 아날로그 음성신호로 변환하여 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 송출한다. 이로써 사용자는 공공자전거가 대여 상태임을 인지한다.
이러한 과정을 통해 대여 절차가 이루어진다.
이어, 공공자전거(1)의 운영이 시작되면, 단계 S107에서 메인 컨트롤 유닛(211)은 통신 모듈(220) 내의 GPS 모듈과 지속적으로 연결하여 위치 정보를 수신하게 되고, 수신한 위치 정보를 플래시 메모리(212)에 누적 저장한다.
여기서 사용자가 공공자전거 이용시 일시적으로 공공자전거의 주차를 위해 잠금장치 잠금을 요청하면, 메인 컨트롤 유닛(211)은 DC 모터 드라이버(214)를 통해 잠금장치를 동작시켜 잠금 기능을 하고, 잠금 정보와 위치 정보를 상기 플래시 메모리(212)에 저장한다. 필요에 따라 가속도계(219)에서 획득한 가속도 정보를 확인하여, 미리 설정한 일정시간 이상 자전거가 정차된 상태이면, 도난 또는 방치라고 판단을 하고, 해당 위치 정보와 정차 정보를 플래시 메모리(212)에 저장한다. 아울러 도난이나 방치에 대한 음성 신호를 추출하고, 이를 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 출력하여 외부의 사람이 도난이나 방치 상태를 인지하거나 사용자가 인지하도록 한다.
이렇게 공공자전거의 이용시 지속적으로 위치 정보를 저장함으로써, 추후 공공자전거의 도난이나 분실, 방치시에 공공자전거를 찾는 정보로 활용할 수 있다.
다음으로, 공공자전거 반납 절차를 설명하면 다음과 같다.
단계 S108에서 공공자전거(1)의 이용을 마치고 반납을 하기 위한 사용자는 공공자전거(1)를 반납할 대여소로 이동시킨다.
공공자전거(1)가 대여소에 형성된 GPS 영역에 진입하면, 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 통신 모듈(220)을 통해 비컨(100)에 의해 형성된 GPS 영역을 인지한다. 이후 GPS 영역이 인지되면 자동으로 반납에 따른 절차를 진행한다. 즉, 미리 반납 절차를 자동으로 준비함으로써, 공공자전거 반납에 따른 절차를 간소화할 수 있게 된다.
여기서 GPS 영역 인지 방법은 전술한 공공자전거 대여/반납 시스템에서 수행하는 방법과 동일하게 이루어지므로, 그에 대한 구체적인 설명은 시스템 설명을 참조하기로 한다.
공공자전거(1)를 이용한 사용자는 단계 S109에서 공공자전거(1)를 상기 GPS 영역이 설정된 위치에 정차시키고, 공공자전거 단말기(200)에 형성된 잠금장치를 수동으로 조작하여 잠금장치를 잠근다. 이어, 사용자 단말기(300)를 통해 공공자전거 이용 애플리케이션을 실행시키고, 반납 버튼을 누른다. 여기서 반납 버튼의 조작에 따라 발생하는 반납 정보는 공공자전거 운영서버(400)로 전송된다.
이후, 단계 S110에서 사용자 단말기(300)와 공공자전거 단말기(200)는 페어링을 하고, 페어링이 이루어지면 공공자전거 단말기(200)는 단말기의 상태정보(GPS 영역 정보, 잠금 상태 정보, 기타)를 사용자 단말기(300)에 전달한다. 여기서 GPS 영역 정보는 비콘 ID 정보를 이용할 수 있다.
공공자전거의 상태 정보를 수신한 사용자 단말기(300)는 단계 S111에서 수신한 상태 정보를 포함한 반납 요청 정보를 생성하여, 공공자전거 운영서버(400)에 반납을 요청한다. 반납 요청 정보를 수신한 공공자전거 운영서버(400)는 상태 정보 등을 분석하여 정상적인 GPS 영역(대여소 위치)이고, 공공자전거가 잠금 상태이면, 반납 승인 정보를 생성하여 사용자 단말기(300)에 전송한다.
사용자 단말기(300)는 단계 S112에서 반납 승인 정보가 수신되면, 블루투스로 접속된 상기 공공자전거 단말기(200)에 반납 완료 정보를 전송한다. 반납 완료 정보를 수신한 공공자전거 단말기(200)의 메인 컨트롤 유닛(211)은 이이피롬(217)에 저장된 반납에 대한 음성 데이터를 추출하고, 이를 아날로그 음성 신호로 변환하여 음성 증폭기(215)를 통해 스피커(202)로 송출한다. 이로써 사용자는 공공자전거의 반납이 정상적으로 완료되었음을 인지한다.
공공자전거 단말기(200)는 단계 S113에서 공공자전거 반납 절차를 종료하면, 대기 모드로 전환을 하고, 공공자전거 운영시 저장한 위치 정보를 공공자전거 운영 서버(400)에 전송한다. 여기서 공공자전거 단말기(200)는 비콘(100)으로부터 획득한 GPS 위치 정보를 기초로 위치 정보를 보정한다. 실제 GPS 위치 정보는 정밀한 GPS를 사용하여도 실 위치와 약간의 오차를 발생하게 되는 데, 비컨의 위치는 고정된 상태이므로 이 비컨의 위치 정보를 이용하여 GPS 위치 정보를 보정함으로써, 항상 정확한 위치 정보를 전송할 수 있게 되는 것이다.
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: 공공자전거
100: 비콘
200: 공공자전거 단말기
201: 메인 컨트롤 유닛(MCU)
202: 스피커
203: 착탈식 배터리
204: 허브 다이나모
205: 배터리 충전부
206: 전원 공급부
207: 메인 보드
213: 잠금 검지 센서
214: DC 모터 드라이버
215: 음성 증폭기
216: 레벨 동조기
217: 이이피롬
218: 신호 연결부
219: 가속도계
220: 통신 모듈
221: USIM 소켓
222: 디버그

Claims (13)

  1. 공공자전거를 대여 및 반납하기 위한 시스템으로서,
    공공자전거의 대여 및 반납을 위한 GPS 영역을 설정하고, 주기적으로 대여소 정보를 송신하는 비콘;
    공공자전거 운영 서버와 직접적으로 통신을 하여 공공자전거 운용에 필요한 데이터를 송수신하고, 상기 GPS 영역에서 대여 및 반납을 처리하며 공공자전거의 잠금 기능을 탑재한 공공자전거 단말기;
    공공자전거 이용 애플리케이션을 실행한 상태에서 상기 공공자전거 단말기에 구비된 QR 코드를 통해 상기 공공자전거 운영 서버와 접속하여 공공자전거의 대여 및 반납을 처리하는 사용자 단말기; 및
    상기 사용자 단말기와 접속하여 공공자전거의 대여 및 반납시 승인 처리를 하며, 상기 공공자전거 단말기로부터 직접적으로 전송된 위치 정보를 누적 저장하고, 누적 저장한 위치 정보를 기초로 공공자전거 및 거치대 운영을 위한 운영 정보를 생성하는 공공자전거 운영서버를 포함하고,
    상기 비콘은 대여소에 적어도 두 개 이상 설치되며, 상기 공공자전거의 분실 및 방치를 예방하기 위한 GPS 영역을 설정하기 위한 Advertising 신호를 지속적으로 전송하되, 상기 Advertising 신호의 세기를 조절하여 상기 GPS 영역의 크기를 가변하여 대여 및 반납 존의 크기를 변경하며,
    상기 공공자전거 단말기는 공공자전거 반납에 따른 절차 간소화를 위해, 공공자전거 반납시 상기 GPS 영역이 인지되면 자동으로 반납에 따른 절차를 진행하는 메인 보드를 포함하며,
    상기 메인 보드는 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 시스템부를 포함하고,
    상기 시스템부는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛, 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리를 포함하고,
    상기 메인 컨트롤 유닛은 잠금장치를 동작시켜 잠금 기능을 하고, 잠금 정보와 위치 정보를 상기 플래시 메모리에 저장하되, 공공자전거의 이용시 지속적으로 위치 정보를 저장하여 공공자전거의 도난이나 분실, 방치시에 공공자전거를 찾는 정보로 활용되도록 하고, 가속도 정보를 확인하여, 미리 설정한 일정시간 이상 자전거가 정차된 상태이면, 도난 또는 방치라고 판단을 하고, 해당 위치 정보와 정차 정보를 상기 플래시 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에서, 상기 공공자전거 단말기는 공공자전거에 장착되며, 상기 비콘에서 전송되는 대여소 위치 정보를 기초로 위치 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에서, 상기 GPS 영역은 각각의 대여소에 설치된 비콘으로부터 송출된 신호의 세기가 교차된 영역을 의미하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  6. 청구항 1에서, 상기 공공자전거 단말기는 주변 비콘의 신호를 스캔하고, 스캔된 비콘 신호의 ID와 신호 세기를 확인한 후, 상기 GPS 영역이 중첩되는 것으로 판단되면 수신된 비콘신호의 수신 세기가 가장 큰 영역을 GPS 영역으로 선택하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  7. 청구항 1에서, 상기 공공자전거 단말기는 대여 및 반납에 대한 음성을 송출하며, 분실에 대한 음성을 송출하는 스피커; 전원 공급용 착탈식 배터리 및 허브 다이나모를 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  8. 청구항 7에서, 상기 메인 보드는 상기 배터리 및 허브 다이나모로부터 공급되는 전원으로 충전하는 충전부; 상기 충전부의 충전 전원을 소정의 직류로 변환하여 구동 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부에서 공급하는 전원을 구동하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 시스템부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  9. 청구항 8에서, 상기 시스템부는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 대여 및 반납 데이터를 처리하며, 위치 정보 및 상태정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하도록 제어하는 메인 컨트롤 유닛(MCU); 위치 정보를 저장하는 플래시 메모리; 상기 메인 컨트롤 유닛과 연동하여 공공자전거 잠금 상태 및 모터 동작 여부를 체크하는 잠금 검지 센서; 상기 메인 컨트롤 유닛의 제어에 따라 잠금장치를 구동하는 DC 모터 드라이버; 상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 대여 및 반납 안내 음성, 도난 안내 음성을 증폭하여 상기 스피커로 출력하는 음성 증폭기; 자전거 주차상태를 감지하는 가속도계; 위치 정보를 수신받는 GPS 엔진과 서버와 통신하는 LTE Cat.M1 모뎀을 포함하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  10. 청구항 8에서, 상기 시스템부는 상기 사용자 단말기와 NFC 통신을 통해 결제를 수행하는 결제 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 시스템.
  11. 청구항 1에 기재된 공공자전거 대여/반납 시스템을 이용하여 공공자전거의 대여 및 반납을 처리하는 방법으로서,
    (a) 대기상태에서 공공자전거 단말기는 상태 및 위치 정보를 주기적으로 공공자전거 운영서버에 전송하는 단계;
    (b) 상기 공공자전거 단말기에서 공공자전거의 대여 요청시 사용자 단말기와 통신을 통해 대여 정보를 송수신하고, 상기 사용자 단말기로부터 대여 승인이 이루어지면 사용자가 공공자전거를 이용할 수 있도록 잠금장치를 해제해주는 단계;
    (c) 상기 공공자전거 단말기에서 공공자전거 이용시 주기적으로 위치정보를 획득하여 저장하는 단계;
    (d) 상기 공공자전거 단말기에서 공공자전거의 반납 요청시 사용자 단말기와 통신을 통해 반납 정보를 송수신하고, 상기 사용자 단말기로부터 반납 승인이 이루어지면 공공자전거의 잠금장치를 록킹하는 단계; 및
    (e) 상기 공공자전거 단말기에서 반납이 완료되면 사용중 누적된 위치정보를 공공자전거 운영 서버에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 (d)단계의 상기 공공자전거 단말기는 공공자전거 대여 후 사용 도중에 대여 및 반납을 위해 미리 설정된 GPS 영역에 진입하면 자동으로 반납 처리를 위한 절차를 진행하며,
    상기 공공자전거 단말기는 공공자전거의 도난 및 분실을 방지하기 위해 미리 설정된 GPS 영역에서만 대여 및 반납 처리 절차를 진행하며,
    상기 (e)단계의 공공자전거 단말기는 미리 설정한 일정시간 이상 공공자전거가 정차된 상태이면, 도난 또는 방치라고 판단을 하고, 해당 위치 정보와 정차 정보를 내부 플래시 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 공공자전거 대여/반납 방법.







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