KR20100001311U - 자전거를 대여, 회수하는 스테이션 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 자전거를 대여, 회수하는 스테이션에 관한 것으로, 인간에 의해 움직이는 바퀴의 운동에너지를 전기에너지로 축전하는 자전거를 대여, 회수하고, 자전거에 축전된 전압을 회수하여 전력 수요자에게 공급하는 스테이션에 관한 것이다.
본 고안은 자가발전 기능을 갖는 자전거에서 생성된 전압을 회수하여 전력 수요자에게 공급함으로써, 자전거를 이용하여 경제적 이익을 창출할 수 있고, 전기 생산량이 증대된다. 또한, 자전거 사용자는 자전거를 이용하여 건강할 수 있으며, 생성된 전기에 해당하는 수입이 생길 수 있다. 자동차 대신 자전거를 이용함으로써 환경 정화 비용을 절감할 수 있다.
신재생에너지, 자가발전, 자전거, 스테이션, 축전지, 전력계통

Description

자전거를 대여, 회수하는 스테이션{Station for lending/collecting of the bicycle}
본 고안은 자전거의 대여, 회수를 하는 스테이션에 관한 것으로, 인간에 의해 움직이는 바퀴의 운동에너지를 전기에너지로 축전하는 자전거를 대여, 회수하고, 자전거에 축전된 전압을 회수하여 전력 수요자에게 공급하는 스테이션에 관한 것이다.
소득 수준의 향상에 따라 자동차 보급률이 늘어났지만 이에 비례하여 자전거를 이용하는 사람들의 수도 늘어나고 있다. 이는 자전거가 단순한 이동수단이 아니라 레져 및 휘트니스 기구로서 손색없기 때문이다.
정부에서는 자전거를 생활교통수단으로 정착시키기 위해 자전거 주차장 설치 및 이용시설 정비계획 수립 등을 골자로 하는 '자전거이용 활성화에 관한 조례안'이 나오고 있다.
이 조례안에 따르면, 자전거이용시설의 정비계획을 수립하고, 이용 시설별로 세분화된 정비지침을 마련한다고 되어 있다. 또한, 시민들이 이용하는 공원, 지하철역, 버스정류소 등에 자전거 주차장을 우선적으로 설치하고, 자전거 도로를 확충 한다고 한다.
이와 같이, 자전거 사용자가 늘고 자전거를 이용하는 시설이 편리해지지만 종래에는 늘어나는 자전거 사용자를 이용하여 경제적 이익을 창출할 수 없다는 문제점이 있다.
본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는 자전거를 이용하여 경제적 이익을 창출할 수 있는 자전거를 대여, 회수하는 스테이션에 관한 고안이다.
본 고안의 한 특징에 따르면, 자전거를 대여, 회수하는 스테이션이 제공된다.이 스테이션은, 사용자가 회전시키는 자전거 바퀴의 운동에너지를 전기에너지로 축전하는 축전지함이 장착되는 복수의 자전거, 상기 복수의 자전거를 거치하고 상기 축전지함과 연결되는 연결단자를 통해 상기 축전지함의 전압을 회수하는 복수의 자전거 거치대, 상기 복수의 자전거 거치대와 연결되어 상기 복수의 자전거 거치대로 회수된 전압을 모아서 저장하고, 저장된 전압을 전력 수요자에게 송출하는 전력 탱크, 상기 사용자 회원 정보, 상기 복수의 자전거 대여, 회수 내역, 상기 전력탱크의 저장량 등의 정보를 관리하는 호스트를 포함한다.
본 고안의 실시 예에서는 자가발전 기능을 갖는 자전거에서 생성된 전압을 회수하여 전력 수요자에게 공급함으로써, 자전거를 이용하여 경제적 이익을 창출할 수 있고, 전기 생산량이 증대된다. 또한, 자전거 사용자는 자전거를 이용하여 건강할 수 있으며, 생성된 전기에 해당하는 수입이 생길 수 있다. 자동차 대신 자전거를 이용함으로써 환경 정화 비용을 절감할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시 예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 스테이션의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 축전지함의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 자전거 거치대의 개략적인 구성도이다.
스테이션은 독립적으로 운영될 수 있으며, 복수의 스테이션을 연결하는 중앙운영시스템에 연결되어 있을 수도 있다. 아래에서는 복수의 스테이션이 중앙운영시스템에 연결되어 운영되는 경우에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스테이션은 복수의 자전거(100), 복수의 자전거 거치대(210), 전력탱크(220) 및 호스트(230)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자전거(100)는 축전지함(110)을 구비한 자전거로서, 축전지함(110)은 발전기(111), 축전지(112), 접점단자(113), 자전거 표시부(114), 인식부(115)를 포함한다.
본 고안에서 자전거(100)는 축전지함(110)을 구비한 자전거로써, 축전지함(110)은 자전거 거치대(210)에 자전거(100)가 거치될 때 자전거 거치대(210)와 자동으로 연결되도록 설계되어야 한다.
도 2에서는 축전지함(110)이 자전거의 앞 바퀴에 장착되는 것으로 도시하였지만, 축전지함(110)은 자전거의 뒤 바퀴에 장착될 수도 있고, 두 바퀴 모두에 장착될 수도 있다. 축전지함(110)은 사람에 의한 바퀴의 회전력, 즉 사람의 운동에너지를 전기에너지로 축전하는 장치이다.
보다 구체적으로, 발전기(111)는 코일과 자석의 상대적인 운동으로 코일의 단면을 지나는 자기력선수의 변화가 생길 때 즉 전자기 유도 현상에서 전류가 발생한다. 따라서, 발전기(111)는 자전거의 회전 속도가 빠를수록 큰 전류가 발생하게 된다. 축전지(112)는 발전기에서 발생된 전류를 직류(DC) 전압 형태로 축전한다. 접점단자(113)는 축전지(112)에 연결되어 축전지(112)에 축전된 전압이 스테이션(200)으로 방전될 수 있도록 연결하는 장치이다. 자전거 표시부(114)는 축전지(112)에 축전된 전압량을 표시하고, 자전거(100)의 고유 아이디를 표시할 수 있다. 인식부(115)는 자전거 고유 아이디를 포함하는 장치로서, RFID(Radio Frequency IDentification)와 같은 형태로 구현될 수 있다. 또한, 인식부(115)는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 더 포함하여, 사업주체자는 모든 자전 거(100)의 위치를 파악할 수 있다.
이러한 자전거(100)는 스테이션(200) 운영자(또는 사업주체자)에 의해 무상으로 대여가 가능하며, 축전지함(110)을 별도로 장착하는 개인 소유의 자전거일 수도 있다. 다만, 스테이션(200)을 통해 축전된 전압을 방전하고자 하는 사용자나 스테이션(200)을 통해 자전거(100)를 대여하고자 하는 사용자는 우선 인터넷으로 스테이션(200)의 호스트(230)에 온라인으로 회원 가입을 하고, 멤버십 카드를 발급 받은 후에 사용할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 자전거 거치대(210)는 자전거 잠금/해체부(211), 카드인식기(212), 컨버터(DC-AC converter)(213), 배터리(214) 및 거치대 표시부(215)를 포함한다.
자전거 잠금/해체부(211)는 사용자가 멤버십 카드를 카드인식기(212)에서 인증 받는 여부에 따라 자전거(100)를 잠금/해체하는 장치이다. 도 3에서는 자전거 잠금/해체부(211)가 자전거(100)의 바퀴 부분에 연결되도록 도시하였다. 자전거 잠금/해체부(211)는 사용자가 빈 자전거 거치대(210)에 자전거(100)를 거치하는 순간 자동으로 자전거(100)를 잠글 수 있다. 자전거 잠금/해체부(211)는 상기 거치대(210)에 자전거(100)가 거치되면 자동으로 자전거(100)를 잠글 수 있다.
카드인식기(212)는 사용자가 발급받은 멤버십 카드를 인식할 수 있는 인식부와, 번호를 입력할 수 있는 버튼부로 구성된다. 사용자는 원하는 자전거 거치대(210)의 카드인식기(212)에 멤버십 카드를 인식하면 호스트(230)에서 본인 데이터를 확인한다. 사용자가 비밀번호를 입력하면, 자전거 잠금/해체부(211)가 해체하 면서 원하는 자전거를 대여할 수 있다. 이때 호스트(230)는 카드 인식 내용을 자체 서버와 스테이션을 연결하는 중앙운여시스템에 전송하고 사용자 회원 정보와 대여시간, 자전거의 고유번호 등을 기록한다.
반대로, 사용자는 빈 자전거 거치대(210)에 자전거(100)를 거치하고 카드인식기(212)에 멤버십 카드를 인식하고 비밀번호를 입력하면, 호스트(230)에서 사용자를 확인하고 호스트(230)에는 반환데이터가 형성된다. 동시에 반납된 자전거(100)의 축전지함(112)의 전압은 자전거 거치대(210)의 배터리(214)로 자동으로 송전된다. 송출되는 전압량은 표시부(215)에 표시되고, 호스트(230)에는 사용자, 생성된 전압량, 사용 날짜 등의 정보가 전송된다.
거치대 표시부(215)는 호스트(230), 카드인식기(212) 및 배터리(214)와 연결되어, 사용자가 알 수 있도록 다양한 정보를 표시한다. 이때, 다양한 정보는 멤버십 카드 번호, 사용자가 지금까지 생성한 총 DC 전압 생성량, 현재 충전한 DC 전압 생성량 등이다.
도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 자전거와 자전거 거치대의 연결을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 자전거 거치대(210)에는 자전거(100)의 앞 바퀴 부분이 자전거 거치대(210)에 정면으로 거치될 수 있다. 이때, 자전거(100)의 접점단자(113)의 형상, 설치위치, 개수는 자전거(100)의 형상과 용도에 따라 각기 다르게 설치될 수 있으므로, 접점단자(113)의 설치위치는 도 4의 예시에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 자전거 거치대(210)에서 자전거(100)의 접점단자(113)와 연결되는 단자의 형상 및 설치 위치는 자전거(100)의 접점단자에 따라 그 형상 및 설치위치가 달라질 수 있다.
자전거 거치대(210)에는 자전거(100)의 접점단자(113)와 연결되는 접점단자가 포함되고, 자전거(100)의 축전지(112)를 자전거에서 탈거할 필요 없이 자전거 거치대(210)에 자전거를 거치함으로써, 축전지(112)에 충전된 전압은 배터리(214)를 통해 전력탱크(220)로 자동으로 모을 수 있다.
전력탱크(220)는 복수의 자전거 거치대(210)의 배터리(214)에 충전된 전압을 저장하고, 계통연계 인버터를 통해 직류에서 교류로 바뀌어 계통전력선을 통해 전력수요처로 전력을 송출할 수 있다.
호스트(230)는 스테이션(200)을 운영하는데 필요한 모든 정보를 관리하는 시스템으로, 복수의 스테이션을 관리하는 중앙운영시스템과 온라인으로 연결되어 있다. 이때, 운영에 필요한 정보는 사용자 정보, 자전거 입출 내역, 자전거 잠금/해체부 관리, 배터리관리, 전력탱크 전력량 관리, 유지보수 등이다.
호스트(230)는 전력탱크(220)의 전력을 계약된 전력량만큼 전력 수요자에게송출하라고 전력탱크(220)로 지시할 수 있다. 호스트(230)는 전력 수요자로부터 전력 송출 요구가 있을 경우에만 전력 수요자에게 전력을 송출하라고 전력탱크(220)로 지시할 수 있다.
보다 구체적으로, 호스트(230)는 자전거를 이용하기 위해 회원 등록한 사용자에 대한 이름, 연락처, 주소, 멤버십 카드 번호, 정기 회원 또는 비정기 회원 여부 등과 같은 회원 정보를 저장하는 기능이 있다.
호스트(230)는 자전거 입출내역, 거점 및 이동정보, 누적 전압 생성량, 축전지 수명, 유치된 광고 등의 자전거 정보를 저장하는 기능이 있다.
호스트(230)는 사용자가 어느 스테이션(200)의 어느 자전거 거치대(210)에 자전거(100)를 반납했는지 멤버십 카드 번호와 자전거(100)의 고유 아이디를 연결하는 기능이 있다.
호스트(230)는 매 시간, 매일의 개인 사용자별 전압 생성량, 전력탱크(220)별 전력 저장량 등을 관리하는 기능이 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거를 대여, 회수하는 방법을 나타내는 순서도이다.
우선, 자전거(100)를 사용하고자 하는 사용자는 사업주체자(호스트(230) 또는 중앙운영시스템 운영자)에게 자신의 인적 사항을 제공하고 회원 가입한다(S701).
사용자의 인적 사항은 호스트(230)의 회원관리 데이터베이스에 저장되고, 사업주체자는 개인 사용자에게 멤버십 카드를 발급한다(S702).
사용자는 가까운 스테이션에 가서 원하는 자전거(100)와 연결된 자전거 거치대(210)의 카드인식기(212)에 멤버십 카드를 인식시킨다(S703). 그러면, 비밀번호를 입력하라는 메시지가 나오고 사용자가 비밀번호를 입력하면(S704), 잠겨있던 자전거 잠금/해체부(211)의 걸쇠가 풀리면서 자전거(100)가 해체된다.
사용자는 해체된 자전거(100)를 자전거 거치대(210)로부터 분리하여 사용할 수 있다(S705). 이와 같은 일련의 절차를 걸쳐, 사용자는 어떤 스테이션(200)에서 든지 자전거(100)를 대여할 수 있다.
스테이션의 호스트(230)에는 사용자의 인적 사항과 빌려간 자전거 번호, 빌려간 장소 및 시간 등이 기록된다. 호스트(230)에 기록된 정보는 중앙운영시스템과 연결되어 중앙운영시스템에 대여와 관련된 정보가 저장된다(S706).
사용자는 대여한 자전거를 이용해서 이동하고, 목적지에 도착하면 목적지 인근 스테이션에 가서 자전거(100)를 비어있는 자전거 거치대(210)에 거치한다(S707).
이어, 사용자가 멤버십 카드를 카드 인식기(212)에 인식시키면 자전거 잠금/해체부(211)의 걸쇠가 걸리면서 자전거(100)가 잠긴다(S708). 이때, 자전거(100)를 대여할 때와 같이 비밀번호를 입력할 수 있다.
거치된 자전거(100)의 축전지(112)에 저장된 전압은 자전거 거치대(210)의 배터리(214)로 자동 송출되고(S709), 배터리(214)로 송출된 전압 생성량은 호스트(230)에 온라인으로 통보된다(S710).
또한, 복수의 배터리(214)에 충전된 전압 생성량은 스테이션(200)의 전력탱크(220)로 모아진다(S711).
호스트(230)는 전력탱크(220)에 모아진 전력 저장량을 실시간으로 모니터링 한다(S712).
일정 시점이 되거나 전력탱크(220)의 전력 저장량이 설정된 기준 전력 저장량이 되면(S713), 호스트(230)는 전력 수요자에게 전력계통선을 통해 전력탱크(220)의 전력을 송출하라고 지시한다(S714).
또한, 전력 수요자로부터 실시간으로 전력 송출 요구가 올 경우(S715), 호스트(230)는 거래량만큼 전력탱크(200)의 전력 저장량을 수요자로 송출하라고 지시한다(S714).
이때, 전력량관리 서버(340)는 정기 계약에 의해 전력탱크(220)에 전력이 저장되는 즉시 전력탱크(200)의 전력을 실시간으로 수요자로 송출하라고 지시할 수 있다(도시하지 않음).
이와 같이, 본 고안에서는 자가발전 기능을 갖는 자전거에서 생성된 전압을 회수하여 전력 수요자에게 공급함으로써, 자전거를 이용하여 경제적 이익을 창출할 수 있고, 전기 생산량이 증대된다. 또한, 자전거 사용자는 자전거를 이용하여 건강할 수 있으며, 생성된 전기에 해당하는 수입이 생길 수 있다. 자동차 대신 자전거를 이용함으로써 환경 정화 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 본 고안의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 고안의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 고안의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 고안의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 스테이션의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 축전지함의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 자전거 거치대의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 자전거와 자전거 거치대의 연결을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거를 대여, 회수하는 방법을 나타내는 순서도이다.

Claims (6)

  1. 사용자가 회전시키는 자전거 바퀴의 운동에너지를 전기에너지로 축전하는 축전지함이 장착되는 복수의 자전거,
    상기 복수의 자전거를 거치하고 상기 축전지함과 연결되는 연결단자를 통해상기 축전지함의 전압을 회수하는 복수의 자전거 거치대,
    상기 복수의 자전거 거치대와 연결되어 상기 복수의 자전거 거치대로 회수된전압을 모아서 저장하고, 저장된 전압을 전력 수요자에게 송출하는 전력 탱크, 그리고
    상기 사용자 회원 정보, 상기 복수의 자전거 대여, 회수 내역, 상기 전력탱크의 저장량 등의 정보를 관리하는 호스트를 자전거를 대여, 회수하는 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 축전지함은,
    상기 자전거 바퀴의 회전에 따라 전류를 발생시키는 발전기,
    상기 발전기에서 발생된 전류를 전압으로 축전하는 축전지,
    상기 축전지와 상기 스테이션을 연결하는 접점단자, 그리고
    상기 축전지에 축전된 전압량을 표시하는 자전거 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 대여, 회수하는 스테이션.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자전거 고유 아이디 및 GPS 수신기가 내장된 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 대여, 회수하는 스테이션.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용자는 상기 호스트에 회원 정보를 등록하고 멤버십 카드를 발급받은 사용자이고,
    상기 자전거 거치대는,
    상기 멤버십 카드를 인식하는 인식부와, 번호를 입력할 수 있는 버튼부로 구성된 카드인식기,
    상기 복수의 자전거가 상기 복수의 자전거 거치대에 거치되면 자동으로 상기 자전거를 잠그고, 상기 카드인식기에서 상기 멤버십 카드가 인증되면 상기 자전거를 해체하는 잠금/해체부,
    거치된 상기 복수의 자전거와 상기 전력탱크 사이에 위치하여, 상기 축전지함에서 회수되는 전압이 충전되는 배터리, 그리고
    상기 축전지함과 배터리 사이에 연결되어, 상기 축전지함의 전압을 컨버터하여 상기 배터리로 전달하는 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 대여, 회수하는 스테이션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자전거 거치대는 상기 사용자의 멤버십 카드 번호, 상기 사용자가 지금까지 생성한 총 전압 생성량, 현재 충전한 전압 생성량 등의 정보를 표시하는 거치대 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 대여, 회수하는 스테이션.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 거치대 표시부는 광고를 표시하는 것을 특징으로 하는 자전거를 대여, 회수하는 스테이션.
KR2020080010052U 2008-07-28 2008-07-28 자전거를 대여, 회수하는 스테이션 KR20100001311U (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2338779B1 (fr) * 2009-12-22 2017-03-22 JCDecaux SA Système automatique de stockage de cycles, cycle pour un tel système et structure d'accueil pour un tel cycle
WO2022055053A1 (ko) * 2020-09-14 2022-03-17 엘지전자 주식회사 개인용 이동장치를 위한 충전 시스템

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