KR20110094489A - 절전 및 무선통신 기능을 구비한 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법 및 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템 - Google Patents

절전 및 무선통신 기능을 구비한 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법 및 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법, 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS)과 이동감지센서를 이용하여 절전기능을 구현하고, 근거리 무선 통신망을 이용하여 단말기의 도난 방지, 동호인간 통신을 수행할 수 있도록 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법, 그리고 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기는, DC 전원을 공급하는 전원공급부와; 각종 편의 기능을 제공하기 위한 기능제공부와; 자전거의 이동 및 정지를 실시간으로 감지하는 이동감지센서와; 글로벌 네비게이션 위성 시스템의 위성으로부터 네비게이션 단말기의 위치정보를 수신받아 출력하는 네비게이션엔진부와; 상기 이동감지센서와 네비게이션엔진부로부터 출력되는 신호를 기반으로 자전거가 이동중인지 정차중인지를 판단하여 상기 기능제공부로 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

절전 및 무선통신 기능을 구비한 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법 및 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템{A PORTABLE NAVIGATION TERMINAL FOR BICYCLE HAVING POWER SAVING AND WIRELESS COMMUNICATION FUNCTIONS, THE CONTROL METHOD THEREOF, AND THE BICYCLE ANTI-THEFT SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법, 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS)과 이동감지센서를 이용하여 절전기능을 구현하고, 근거리 무선 통신망을 이용하여 단말기의 도난 방지, 동호인간 통신을 수행할 수 있도록 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와 그 제어 방법, 그리고 이를 이용한 자전거 도난 방지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자전거는 생활 스포츠에 사용하는 운동기구로서 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 도심지의 근거리 교통에도 매우 유익하게 사용하고 있는 교통수단이다. 특히, 교통 체증을 감소시키고 이에 따른 공해 방지에 효과적이어서 선진국에서는 자전거의 이용을 적극 활성화시키고 도심에는 자전거 전용도로를 만들어 환경 보호, 교통 체증의 해소, 및 국민 건강에 매우 많은 도움을 주고 있는 실정이다. 최근에는 취미생활을 위한 자전거 동호회가 활성화되어 동호인들끼리 집단으로 사이클링을 즐기는 경우가 많아지고 있다.
한편, 사이클링시 미리 정해진 경로를 따라 이동하거나 초행길인 경우 목적지까지 올바르게 도달할 수 있도록, 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 사용이 늘어나고 있다. 전원이 충분한 선박, 비행기, 차량, 건물 내에서 사용되는 GPS 단말기나 네비게이션 단말기 등과는 달리 야외에서 사용하는 자전거용 네비게이션 단말기의 경우, 전원 공급에 한계가 있기 때문에 장거리 사이클링시 배터리가 조기에 소모되는 단점이 있다. 이에 따라, 휴대형 단말기의 경우 전원을 절약할 수 있는 기술이 중요한 기술 중에 하나이다. 휴대형 단말기 중 가장 흔한 휴대폰의 경우, 폴더 또는 슬라이드를 조작하거나, 조작 후 일정시간이 지나면 자동으로 절전모드로 진입하여 최소 전원이 소모되도록 하여 배터리의 사용시간을 늘린다. 하지만, 휴대폰의 이동통신망보다 열악한 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS) 엔진은 최소한 4개의 인공위성으로부터 위치정보를 수신하고 분석하여 단말기의 현재 위치(경위도, 고도, 속도) 등을 계산하는데 더 많은 시간이 필요하고 일정시간 마다 네비게이션 정보를 갱신해야 하기 때문에 전원절약이 쉽지 않다.
종래의 휴대형 GPS 단말기 중에서는 위성신호에 근거하여 미리 설정된 소정의 시간 동안 위치값의 변동이 없는 경우 절전모드로 진입하도록 한 기술이 공지되어 있으나, 이와 같은 방법에 따르면, 위치 정보 취득 및 계산을 위해 주기적으로 위성신호를 수신해야 하기 때문에 수십초 내지 수분 동안 절전모드를 해제 위성신호를 수신하기 위하여 절전모드를 해제해야 하므로 실질적인 절전 효과를 기대하기 어렵고, 단말기 내의 프로세서가 위성신호의 일시적인 수신불가인지, 장시간 수신불가인지를 파악하기 어렵기 때문에 효과적으로 전원절약모드로 돌입하지 못하여 배터리의 교체 및 충전 빈도가 증가한다는 문제점이 있었다. 또한, 휴대형 단말기의 위치 계산 결과 일정 시간 위치 변화가 없는 것으로 판정되는 경우 단말기내의 프로세서가 자동으로 사용 유무를 판단할 방법이 없기 때문에 절전모드로의 효과적인 진입이 안되는 문제점이 존재한다.
한편, 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기는 자전거에 부착된 크래들에 장착되는데, 클래들로부터 쉽게 탈부착 가능하므로 도난 발생의 우려가 존재하며, 자전거 자체 또한 도난 사고가 빈번하다. 따라서, 네비게이션 단말기 또는 자전거의 도난 방지 수단이 요구되며, 동호인간 집단 사이클링시 상호 통신을 통한 지시사항 전달이나 낙오자 방지 등의 기능이 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 이동체(전기 자전거, 일반 자전거 등)의 이동을 감지하는 이동감지센서(중력센서-자세 및 가속도, 자이로센서- 방향 등)를 구비하여 위성신호와 이동감지센서의 수신신호를 기반으로 이동과 정차 여부를 파악하여 전원절약모드의 돌입여부를 결정하도록 함으로써, 효과적으로 전원절약이 이루어지도록 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 근거리 무선 통신망을 이용하여 네비게이션 단말기 또는 자전거의 도난 방지 및 동호인 간 통화망을 형성하여 위치추적, 문자 송수신을 통해 낙오자 발생을 방지하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기는, DC 전원을 공급하는 전원공급부와; 각종 편의 기능을 제공하기 위한 기능제공부와; 자전거의 이동 및 정지를 실시간으로 감지하는 이동감지센서와; 글로벌 네비게이션 위성 시스템의 위성으로부터 네비게이션 단말기의 위치정보를 수신받아 출력하는 네비게이션엔진부와; 상기 이동감지센서와 네비게이션엔진부로부터 출력되는 신호를 기반으로 자전거가 이동중인지 정차중인지를 판단하여 상기 기능제공부로 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 자전거에 부착되어 해당 자전거의 고유 식별코드가 저장된 RFID 태그 정보를 실시간 수신하는 RFID 리더와; 복수의 단말기간 위치정보 및 이동 여부, 그리고 특정 사용자의 단말기 분실 여부와 낙오 여부에 관한 정보를 실시간으로 공유할 수 있도록, 근거리 무선통신망을 이용하여 무선네트워크를 구현하기 위한 무선통신모듈을 더 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 RFID 리더을 통해 고유 식별코드를 저장하고 있는 자기 자전거에 부착된 RFID 태그 정보를 실시간 감지하고, RFID 태그 정보가 감지되지 않는 경우, 단말기의 도난으로 판단하여, 도난 경보를 발령하고, 무선통신모듈을 제어하여 타 사용자의 단말기로 도난 경보를 전파한다.
그리고, 제어부는 RFID 리더을 통해 고유 식별코드를 저장하고 있는 타 사용자의 자전거에 부착된 RFID 태그 정보를 실시간 감지하고, RFID 태그 정보가 감지되지 않는 경우, 낙오자 발생으로 판단하여, 낙오자 발생 경보를 발령하고, 무선통신모듈을 제어하여 타 사용자 단말기로 낙오자 발생 경보를 전파한다.
여기서, 상기 이동감지센서는 측위센서, 가속도센서, 자이로센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 글로벌 네비게이션 위성 시스템의 위성은 GPS, 갈릴레오, 글로나스, 베이더우 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 무선통신모듈은 지그비, UWB 및 블루투스 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
그리고, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 제어 방법은, 네비게이션 단말기의 위경도 좌표, 고도 및 속도 정보를 포함하는 위성신호를 수신하여, 위성신호값이 변동되는지를 확인하는 단계와; 위성신호값의 변동이 발생하지 않는 경우, 이동감지센서로부터 출력된 이동감지신호를 분석하여 단말기의 이동 여부를 판정하는 단계와; 단말기가 이동되지 않는 것으로 판정되는 경우 절전모드로 진입하는 단계와; 절전모드 진입후, 이동감지센서로부터 출력된 이동감지신호를 분석하여 단말기의 이동 여부를 판정하는 단계와; 단말기가 이동되고 있는 것으로 판정되는 경우 절전모드를 해제하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자전거 도난 방지 시스템은, 자전거에 부착되어 해당 자전거의 고유 식별코드가 저장된 RFID 태그 정보를 실시간 수신하는 RFID 리더와; 복수의 단말기간 위치정보 및 이동 여부에 관한 정보를 실시간으로 공유할 수 있도록, 근거리 무선통신망을 이용하여 무선네트워크를 구현하기 위한 무선통신모듈을 포함하는 복수개의 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와; 위성신호를 수신하여 자전거의 위치정보를 출력하는 GPS 모듈과; 자전거의 가속도 및 자세를 감지하는 이동감지센서와; 근거리 무선통신망을 통하여 통신가능한 무선통신모듈과; 네비게이션 단말기가 자전거에 부착되는지 또는 탈착되는지 여부를 감지하기 위한 탈부착감지센서와; 상기 GPS 모듈, 이동감지센서, 무선통신모듈, 탈부착감지센서에 DC 전원을 공급하는 전원공급부가 장착된 자전거를 포함하고; 상기 자전거에 장착된 탈부착감지센서로부터 네비게이션 단말기가 자전거로부터 탈착되었음이 감지되는 경우, 자전거의 전원공급부로부터 상기 GPS 모듈, 이동감지센서 및 무선통신모듈에 전원이 공급되고, 이동감지센서로부터 자전거의 움직임이 감지되는 경우, 자전거의 무선통신모듈을 통하여 해당 자전거 사용자의 네비게이션 단말기로 도난 경보가 발령되며; 상기 자전거의 무선통신모듈과 네비게이션 단말기의 무선통신모듈을 통하여 도난 경보가 타 사용자 단말기 및 공공기관 서버로 전파되고; 상기 자전거의 무선통신모듈을 통하여 자전거의 GPS 모듈로부터 수신된 위성좌표정보가 각 사용자 단말기로 전송되어 실시간 위치추적이 가능하다.
여기서, 상기 탈부착감지센서는, 적외선 센서, 마그네틱 센서, 홀 센서, 마이크로 스위치 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 자전거의 전원공급부는 솔라셀(일반 태양전지, 염료감응투명태양전지, 분무살포형 태양전지등), 풍력발전기, 압전 발전기, 충전배터리 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 위성신호와 이동감지센서의 수신신호를 기반으로 이동과 정차 여부를 파악하여 절전모드의 돌입여부를 결정하도록 함으로써, 효과적으로 전원절약이 이루어지도록 하여 장시간 배터리를 이용할 수 있으며, 네비게이션 단말기 및 자전거의 도난 방지 기능을 제공할 수 있으며, 동호인 간의 통화망을 형성하여 위치추적, 문자 송수신을 통해 낙오자 발생을 미연에 방지한다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 구성을 간략하게 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 전원공급 제어 과정을 보인 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 도난 방지를 위한 제어 과정을 보인 흐름도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 낙오자 방지를 위한 제어 과정을 보인 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기를 이용한 자전거 도난 방지 시스템의 네트워크 개략도.
도 6은 자전거 도난 방지를 위한 각 사용자 자전거의 구성이 도시된 블록도.
도 7은 자전거 도난 방지 기능의 작동 흐름도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기(100 ; 이하, '단말기'라 칭함)의 구성을 간략하게 보인 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기(100)는 전원공급부(110), 기능제공부(120), 이동감지센서(130), 네비게이션엔진부(140), RFID 리더(150), 무선통신모듈(160) 및 주제어부(170)를 포함한다.
전원공급부(110)는 DC 전원을 전체 구성 장치에 공급하고, 기능제공부(120)는 각종 편의 기능(예를 들어 DMB, 네비게이션, video, audio, radio 등)을 제공한다.
이동감지센서(130)는 자전거의 이동 및 정지, 그리고 자세(예컨대, 단말기가 장착된 자전거가 세워져 있는지, 도로 또는 거치물에 눕혀져 있거나 거치되어 있는지 등 단말기의 구체적인 자세)를 실시간으로 감지하는 것으로, 측위센서, 가속도센서(중력센서), 자이로 센서가 사용될 수 있다.
네비게이션엔진부(140)는 전원공급부(110)로부터 전원을 공급받아 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS)의 위성으로부터 수신되는 네비게이션 단말기의 위치정보 데이터를 수신받아 출력하는 것으로, 통상 GPS 모듈이 사용되며, 여기서 사용되는 GNSS 위성은 GPS 이외에, 갈릴레오, 글로나스, 베이더우, QZSS등 모든 위성항법시스템을 포함할 수 있다.
RFID 리더(150)는 자전거에 부착된 RFID 태그(220)에 저장된 정보를 수신하는 장치로서, RFID 태그(220)에 저장된 각 자전거의 고유 식별데이터를 실시간 감지한다.
무선통신모듈(160)은 동호인 등 함께 사이클링을 즐기는 타 사용자의 단말기와의 무선네트워크를 실현하기 위한 수단으로서, 지그비, UWB, 블루투스와 같은 근거리 무선통신망을 이용한 통신수단인 것이 바람직하다. 이러한 무선통신모듈(160)을 통하여 각 사용자 단말기의 위치정보 및 이동 여부, 그리고 특정 사용자의 단말기 분실 여부 등에 대한 정보를 실시간으로 공유할 수 있다.
제어부(170)는 상기 이동감지센서(130)와 네비게이션엔진부(140)로부터 입력되는 신호를 기반으로 이동중인지 또는 정차중인지를 판단하여 상기 기능제공부(120)로 공급되는 전원을 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(170)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 메인프로세서(710)와 전원관리프로세서(720)를 포함한다.
상기 메인프로세서(710)는 네비게이션엔진부(140)로부터 출력된 단말기의 위경도 좌표, 고도, 속도 정보에 근거하여 단말기의 이동 여부를 판정한다. 그리고, 상기 전원관리프로세서(720)는 메인프로세서(710)로부터 단말기가 정지 상태인 것으로 판정되는 경우, 전원공급부(110)를 제어하여 이동감지센서(130)를 작동시키며 이동감지센서(130)로부터 단말기의 움직임이 감지되지 않는 경우 전원공급부(110)를 제어하여 전원을 차단함으로써 절전모드로 진입한다.
즉, 상기 제어부(170)는 위성신호에 근거하여 단말기가 이동중인 것으로 판정되는 경우 전원공급부(110)를 제어하여 단말기가 정상상태로 작동되도록 하며, 위성신호에 근거하여 단말기가 정지중인 것으로 판정됨과 동시에, 이동감지센서(130)에 의해 단말기의 움직임이 감지되지 않는 경우 전원공급부(110)를 제어하여 단말기가 절전모드로 진입되도록 한다. 이에 따라, 위성신호가 잡히지 않는 음영지역에서도 이동감지센서(130)로 단말기의 실제 이동 여부를 감지하여 실질적인 절전 기능을 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어부(170)는 RFID 리더(150)에서 출력하는 데이터를 기반으로 단말기가 RFID 태그(220)가 부착된 자전거로부터 분리되어 일정 반경을 벗어나는지를 실시간 감시하여 도난 여부를 확인하고, 이동시 동행자의 낙오 여부를 판단하여 사용자에게 경고메시지를 출력한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 실시예에 따른 동작 과정을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 전원공급 제어 과정을 보인 흐름도이다.
먼저 전원 공급에 따라 네비게이션 단말기가 정상모드(이동감지센서를 제외한 전체 구성부에 전원이 공급되어 작동되는 상태)로 작동 개시되고(S200), 제어부(170), 보다 구체적으로 메인프로세서(171)는, 네비게이션엔진부(140)로부터 위경도 좌표, 고도 및 속도 정보를 포함하는 위성신호를 전달받아, 위성신호값이 변동되는지를 확인하여 단말기의 이동 여부를 판단한다(S210). 위성신호값의 변동이 발생하는 경우는 단말기가 이동중임을 의미하므로 정상모드를 유지하면서 반복적으로 위성신호값의 변동 여부를 체크한다.
한편, 위성신호값의 변동이 발생하지 않는 경우, 상기 제어부(170), 보다 구체적으로 전원관리프로세서(172)는, 전원공급부(110)를 제어하여 이동감지센서(130)를 작동시킨다. 그리고, 제어부(170)의 메인프로세서(171)는 상기 이동감지센서(130)로부터 감지된 신호를 분석하여 단말기의 가속도나 자세를 파악함으로써 이동 여부를 판정한다(S220). 단말기가 이동되지 않는 것으로 판정되는 경우, 제어부(170)의 전원관리프로세서(720)가 전원공급부(110)를 제어하여 단말기의 이동감지센서(130)와 네비게이션엔진부(140)를 제외한 각 구성부로 공급되는 전원을 차단하여 절전모드로 진입한다(S230). 그리고, 단말기가 이동되고 있는 것으로 판정되는 경우에는, 음영지역을 이동하고 있는 것으로 판단하여(S240) 정상모드로 대기하면서 단말기 위성신호값 변동 및 이동감지신호를 반복적으로 체크한다.
절전모드 진입후에도 동일한 방법으로, 이동감지센서(300)로부터 전송된 이동감지신호를 분석하여 단말기의 이동 여부를 판정하고(S250), 이동이 감지되는 경우에는, 절전모드를 해제하여 바로 정상모드로 복귀하고(S270), 이동이 감지되지 않는 경우에는 절전모드 상태를 유지(S260)하면서 단말기의 이동 여부를 반복적으로 체크한다.
한편, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 도난 방지를 위한 과정을 보인 흐름도로서, 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 RFID 리더(150)을 통해 고유 식별코드를 저장하고 있는 자기 자전거에 부착된 RFID 태그 정보를 실시간 감지하고(S300), RFID 태그 정보가 감지되지 않는 경우, 단말기가 자전거의 크래들로부터 일정 거리 이상 분리 이격되었음을 의미하므로, 단말기의 도난으로 판단하여(S310), 단말기 자체적으로 도난 경보를 발령하고(S320), 무선통신모듈(160)을 이용하여 타 사용자 단말기로 도난 경보를 전파한다(S330). 여기서 상기 도난 경보는 부저 울림이나 램프 점등 형태일 수도 있고, 경고메시지(예를 들어 "ID XXX 사용자 단말기가 도난되었습니다.")를 출력하는 형태일 수도 있다.
또한, 도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 낙오자 방지를 위한 과정을 보인 흐름도로서, 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 RFID 리더(150)을 통해 고유 식별코드를 저장하고 있는 타 사용자의 자전거에 부착된 RFID 태그 정보를 실시간 감지하고(S400), RFID 태그 정보가 감지되지 않는 경우, 타 사용자와 일정 거리 이상 떨어진 것을 의미하므로, 낙오자 발생으로 판단하여(S410), 단말기 자체적으로 낙오자 발생 경보를 발령하고(S420), 무선통신모듈을 이용하여 타 사용자 단말기로 낙오자 발생 경보를 전파한다(S430). 여기서 상기 낙오자 발생 경보는 부저 울림이나 램프 점등 형태일 수도 있고, 경고메시지(예를 들어 "ID XXX 사용자 단말기가 현재 통신 범위를 벗어나 있습니다.")를 출력하는 형태일 수도 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상술한 바와 같은 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기(100)를 이용하여 자전거 도난 방지 시스템을 구현하는 것이 가능하다. 도 5 에는 본 발명에 따른 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기(100)를 이용한 자전거 도난 방지 시스템의 네트워크 개략도가 도시되고, 도 6 에는 자전거 도난 방지를 위한 각 사용자 자전거(200)의 구성이 블록도로 도시된다.
이미 언급한 바와 같이, 각 사용자의 네비게이션 단말기(100)는 각각 RFID 리더(150)와 무선통신모듈(160)을 포함하고 있어 상호 네트워크를 형성하여 통신 가능하고, 각 사용자의 자전거(200)에는 RFID 태그(220)가 부착되어 각 사용자의 네비게이션 단말기(100)와 통신 가능하다. 도면의 복잡화를 피하기 위해, 도 5 에서는 자전거와 타 사용자 네비게이션 단말기간 통신 표시는 생략하였다.
한편, 이에 더하여, 상기 네비게이션 단말기를 이용하여 자전거 도난 방지 시스템을 구현하기 위하여, 각 사용자의 자전거는, 도 6 에 도시된 바와 같이, 별도의 GPS 모듈(230), 이동감지센서(240), 무선통신모듈(250), 탈부착감지센서(260), 전원공급부(210) 및 제어부(270)를 포함한다.
여기서, 상기 이동감지센서(240), 무선통신모듈(250), 제어부(270)는 네비게이션 단말기(100)의 그것들의 구성과 동일하고, GPS 모듈(230)은 네비게이션엔진부(140)에 대응하며, RFID 태그(220)는 이미 설명한 바와 같으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 전원공급부(210)는 솔라셀, 풍력발전기, 압전 발전기(자전거의 핸들, 의자, 페달에 압전소자 장착하여 발전), 일반 충전배터리 등을 사용할 수 있다.
탈부착감지센서(260)는 네비게이션 단말기(100)가 자전거(200), 보다 구체적으로는, 자전거의 네비게이션 단말기 거치용 크래들(미도시)에 장착되었는지 또는 탈착되었는지를 감지하는 센서로서, 적외선 센서, 마그네틱 센서, 홀 센서, 마이크로 스위치 중 어느 하나일 수 있다.
도 7 에는 상기한 바와 같은 네비게이션 단말기(100)와 자전거(200) 구성을 이용한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 도난 방지 기능의 작동 흐름도가 도시된다.
도시된 바와 같이, 먼저, 탈부착감지센서(260)에서 네비게이션 단말기(100)가 자전거 크래들로부터 탈착되는지 여부를 실시간 감지한다(S500). 네비게이션 단말기(100)가 자전거 크래들로부터 탈착되었음이 감지되면, 제어부(270)는 전원공급부(210)를 제어하여 GPS 모듈(230), 이동감지센서(240), 무선통신모듈(250)에 전원을 공급함으로써 활성화시킨다. 이에 따라, 네비게이션 단말기(100)와 자전거(200) 사이의 무선 통신이 이루어져, 자전거 감시모드로 진입하게 된다(S510).
자전거 감시모드 진입 후에는, 자전거(200)에 부착된 이동감지센서(240)가 자전거(200)의 움직임을 실시간으로 감지하고(S520), 상기 이동감지센서(240)로부터 자전거의 자세 변화, 가속도 변화와 같은 움직임이 감지되는 경우, 자전거의 무선통신모듈(250)을 통하여 해당 자전거 사용자의 네비게이션 단말기(100)로 도난 경보가 발령되고, 이와 동시에, 자전거의 무선통신모듈(250)과 네비게이션 단말기의 무선통신모듈(160)을 통하여 타 사용자 단말기(100) 및 기타 공공기관 서버로 전파된다(S530). 그리고, 상기 자전거(200)에는 GPS 모듈(230)이 탑재되어 있으므로, 무선통신모듈(250)을 통해 위성좌표정보가 각 사용자 단말기(100)로 전송되어 실시간 위치추적이 가능하게 된다(S540).
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
100 : 네비게이션 단말기 110 : 전원공급부
120 : 기능제공부 130 : 이동감지센서
140 : 네비게이션엔진부 150 : RFID 리더
160 : 무선통신모듈 170 : 제어부
200 : 자전거 220 : RFID 태그

Claims (9)

  1. 자전거에 장착되는 네비게이션 단말기로서,
    DC 전원을 공급하는 전원공급부와;
    각종 편의 기능을 제공하기 위한 기능제공부와;
    자전거의 이동 및 정지를 실시간으로 감지하는 이동감지센서와;
    글로벌 네비게이션 위성 시스템의 위성으로부터 네비게이션 단말기의 위치정보를 수신받아 출력하는 네비게이션엔진부와;
    상기 이동감지센서와 네비게이션엔진부로부터 출력되는 신호를 기반으로 자전거가 이동중인지 정차중인지를 판단하여 상기 기능제공부로 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    자전거에 부착되어 해당 자전거의 고유 식별코드가 저장된 RFID 태그 정보를 실시간 수신하는 RFID 리더와;
    복수의 단말기간 위치정보 및 이동 여부, 그리고 특정 사용자의 단말기 분실 여부와 낙오 여부에 관한 정보를 실시간으로 공유할 수 있도록, 근거리 무선통신망을 이용하여 무선네트워크를 구현하기 위한 무선통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    RFID 리더(500)을 통해 고유 식별코드를 저장하고 있는 자기 자전거에 부착된 RFID 태그 정보를 실시간 감지하고, RFID 태그 정보가 감지되지 않는 경우, 단말기의 도난으로 판단하여, 도난 경보를 발령하고, 무선통신모듈을 제어하여 타 사용자의 단말기로 도난 경보를 전파하는 것을 특징으로 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    제어부(600)는 RFID 리더(500)을 통해 고유 식별코드를 저장하고 있는 타 사용자의 자전거에 부착된 RFID 태그 정보를 실시간 감지하고, RFID 태그 정보가 감지되지 않는 경우, 낙오자 발생으로 판단하여, 낙오자 발생 경보를 발령하고, 무선통신모듈을 제어하여 타 사용자 단말기로 낙오자 발생 경보를 전파하는 것을 특징으로 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동감지센서는 측위센서, 가속도센서, 자이로센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 무선통신모듈은 지그비, UWB 및 블루투스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기.
  7. 네비게이션 단말기의 위경도 좌표, 고도 및 속도 정보를 포함하는 위성신호를 수신하여, 위성신호값이 변동되는지를 확인하는 단계와;
    위성신호값의 변동이 발생하지 않는 경우, 이동감지센서로부터 출력된 이동감지신호를 분석하여 단말기의 이동 여부를 판정하는 단계와;
    단말기가 이동되지 않는 것으로 판정되는 경우 절전모드로 진입하는 단계와;
    절전모드 진입후, 이동감지센서로부터 출력된 이동감지신호를 분석하여 단말기의 이동 여부를 판정하는 단계와;
    단말기가 이동되고 있는 것으로 판정되는 경우 절전모드를 해제하는 단계를 포함하는 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기의 제어 방법.
  8. 자전거에 부착되어 해당 자전거의 고유 식별코드가 저장된 RFID 태그 정보를 실시간 수신하는 RFID 리더와; 복수의 단말기간 위치정보 및 이동 여부에 관한 정보를 실시간으로 공유할 수 있도록, 근거리 무선통신망을 이용하여 무선네트워크를 구현하기 위한 무선통신모듈을 포함하는 복수개의 자전거용 휴대형 네비게이션 단말기와;
    위성신호를 수신하여 자전거의 위치정보를 출력하는 GPS 모듈과; 자전거의 가속도 및 자세를 감지하는 이동감지센서와; 근거리 무선통신망을 통하여 통신가능한 무선통신모듈과; 네비게이션 단말기가 자전거에 부착되는지 또는 탈착되는지 여부를 감지하기 위한 탈부착감지센서와; 상기 GPS 모듈, 이동감지센서, 무선통신모듈, 탈부착감지센서에 DC 전원을 공급하는 전원공급부가 장착된 자전거를 포함하고;
    상기 자전거에 장착된 탈부착감지센서로부터 네비게이션 단말기가 자전거로부터 탈착되었음이 감지되는 경우, 자전거의 전원공급부로부터 상기 GPS 모듈, 이동감지센서 및 무선통신모듈에 전원이 공급되고, 이동감지센서로부터 자전거의 움직임이 감지되는 경우, 자전거의 무선통신모듈을 통하여 해당 자전거 사용자의 네비게이션 단말기로 도난 경보가 발령되며;
    상기 자전거의 무선통신모듈과 네비게이션 단말기의 무선통신모듈을 통하여 도난 경보가 타 사용자 단말기 및 공공기관 서버로 전파되고;
    상기 자전거의 무선통신모듈을 통하여 자전거의 GPS 모듈로부터 수신된 위성좌표정보가 각 사용자 단말기로 전송되어 실시간 위치추적이 가능한 것을 특징으로 하는 자전거 도난 방지 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 탈부착감지센서는, 적외선 센서, 마그네틱 센서, 홀 센서, 마이크로 스위치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자전거 도난 방지 시스템.
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