KR20150030133A - 자전거 대여시스템 및 그 대여방법 - Google Patents
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Abstract
자전거 대여시스템 및 그 대여방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여시스템은 자전거 잠금기능과 무선통신기능을 가지는 공공 자전거와, 공공 자전거가 잠기도록 공공 자전거에 연결 가능하게 마련된 도킹부를 가진 자전거 거치대와, 공공 자전거의 대여와 반납을 관리하고, 외부로 대여승인정보와 반납확인정보를 전송하는 자전거 관리서버 및 공공 자전거와 무선통신 가능하게 마련되고 자전거 관리서버와 네트워크를 통해 연결되며, 공공 자전거로부터 공공 자전거의 식별정보를 제공받으며, 공공 자전거의 대여시 제공받은 식별정보가 포함된 대여승인요청정보를 생성하여 자전거 관리서버에 전송하며, 공공 자전거의 반납시 제공받은 식별정보가 포함된 반납요청정보를 생성하여 자전거 관리서버에 전송하며, 대여승인요청정보 또는 반납요청정보의 응답으로서 자전거 관리서버로부터 전송된 대여승인정보 또는 반납확인정보를 수신하는 사용자 단말기를 포함하고, 공공 자전거는, 노출 가능하게 마련된 2차원 바코드와, 공공 자전거를 잠금 해제시키는 자전거 잠금장치와, 사용자 단말기와 통신을 통해 정보를 송수신하는 무선통신모듈과, 사용자 단말기의 요청에 따라 사용자 단말기와의 무선 통신을 연결하고, 무선 통신 연결된 사용자 단말기로부터 대여승인정보가 수신되면, 공공 자전거의 잠금이 해제되도록 자전거 잠금장치를 제어하는 전자제어유닛을 포함하고, 사용자 단말기는, 공공 자전거에 노출 가능하게 마련된 2차원 바코드를 촬영하는 카메라모듈을 포함하고, 카메라모듈을 통해 2차원 바코드를 스캔하고, 스캔한 결과를 근거로 하여 무선통신모듈을 통해 공공 자전거와의 무선 통신을 자동으로 연결하는 것을 포함한다.
Description
본 발명은 자전거 대여시스템 및 그 대여방법에 관한 것으로, 사용자 단말기를 이용하여 자전거를 대여 또는 반납할 수 있는 자전거 대여시스템 및 그 대여방법에 관한 것이다.
자전거 서비스 특히 공공 자전거 서비스는 교통체증, 대기오염, 고유가 문제를 해결하고 건강한 사회 및 시민들의 삶의 질을 높이기 위한 목적으로 마련되었으며 대부분 무인대여 시스템으로 운영되고 있다.
공공 자전거의 대여와 반납이 무인으로 이루어지는 정류장 형태의 공간인 자전거 보관소를 스테이션이라고 한다. 스테이션은 주변 생활시설에 접근 및 시민들의 이용이 편리한 장소를 중심으로 설치되어 있다. 공공 자전거 이용자는 장소에 구애받지 않고 스테이션이 설치된 곳이면 어디에서나 자전거를 대여하고 반납할 수 있다.
일반적으로, 자전거 대여시스템은 스테이션에 마련되는 공공 자전거, 자전거 거치대 및 키오스크(kiosk)를 포함한다.
공공 자전거는 여성 및 노약자 누구나 편하게 이용할 수 있는 자전거이다. 자전거 거치대는 자전거의 대여 및 반납이 직접 이루어지는 공간이며 자전거 보관시 자전거를 결속해 묶을 수 있는 자전거 잠금장치와 사용자 단말기와의 무선통신을 위한 무선통신장치가 설치되어 있다. 사용자는 휴대폰 등의 사용자 단말기를 이용하여 자전거 거치대와 통신하여 자전거 거치대에서 거치되어 있는 자전거를 분리해 이용할 수 있다. 키오스크는 LCD 화면을 통하여 자전거의 대여 기능 및 주변 스테이션의 위치정보, 날씨 정보 등의 다양한 정보를 확인할 수 있다.
기존의 자전거 대여 시스템은 사용자가 사용자 단말기에 설치된 공공 자전거 대여를 위한 프로그램인 앱(app)을 실행하고 대여할 자전거의 차대번호를 입력하면, 자전거 거치대와의 통신을 통해 자전거 거치대의 위치정보를 제공받아 차대번호와 위치정보를 자전거관리서버에 전송하여 대여 승인을 요청한다. 사용자 단말기는 그 대여 승인 요청에 따라 자전거관리서버로부터 송신된 대여 승인정보를 수신하면, 자전거 거치대로 대여 승인정보를 전송한다. 이에 따라, 자전거 거치대는 자전거 잠금장치를 잠금 해제함으로써 사용자가 공공 자전거를 사용할 수 있도록 한다.
하지만, 기존의 자전거 대여 시스템은 사용자가 자전거의 차대번호를 입력해야 하기 때문에 번거로움이 있다.
또한, 기존의 자전거 대여 시스템의 자전거 거치대는 자전거잠금장치와 무선통신장치를 포함하기 때문에 자전거 거치대의 크기가 커지고, 설치공간도 많이 필요할 뿐만 아니라, 자전거 대여소에 자전거 대여 시스템을 설치하기 위해서는 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 사용자가 간편하게 자전거 대여 및 반납을 할 수 있고 시스템 비용을 낮출 수 있도록 자전거 잠금장치와 무선통신장치를 가진 자전거를 마련하고, 사용자 단말기와 통신 연결된 자전거를 대상으로 사용자 단말기를 이용하여 대여 및 반납을 자동으로 수행하는 자전거 대여시스템 및 그 대여방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 자전거 잠금기능과 무선통신기능을 가지는 공공 자전거; 상기 공공 자전거가 잠기도록 상기 공공 자전거에 연결 가능하게 마련된 도킹부를 가진 자전거 거치대; 상기 공공 자전거의 대여와 반납을 관리하고, 외부로 대여승인정보와 반납확인정보를 전송하는 자전거 관리서버; 및 상기 공공 자전거와 무선통신 가능하게 마련되고 상기 자전거 관리서버와 네트워크를 통해 연결되며, 상기 공공 자전거로부터 상기 공공 자전거의 식별정보를 제공받으며, 상기 공공 자전거의 대여시 상기 제공받은 식별정보가 포함된 대여승인요청정보를 생성하여 상기 자전거 관리서버에 전송하며, 상기 공공 자전거의 반납시 상기 제공받은 식별정보가 포함된 반납요청정보를 생성하여 상기 자전거 관리서버에 전송하며, 상기 대여승인요청정보 또는 반납요청정보의 응답으로서 상기 자전거 관리서버로부터 전송된 상기 대여승인정보 또는 반납확인정보를 수신하는 사용자 단말기;를 포함하고, 상기 공공 자전거는, 노출 가능하게 마련된 2차원 바코드; 상기 공공 자전거를 잠금 해제시키는 자전거 잠금장치; 상기 사용자 단말기와 통신을 통해 정보를 송수신하는 무선통신모듈; 상기 사용자 단말기의 요청에 따라 상기 사용자 단말기와의 무선 통신을 연결하고, 상기 무선 통신 연결된 상기 사용자 단말기로부터 상기 대여승인정보가 수신되면, 상기 공공 자전거의 잠금이 해제되도록 상기 자전거 잠금장치를 제어하는 전자제어유닛;을 포함하고, 상기 사용자 단말기는, 상기 공공 자전거에 노출 가능하게 마련된 상기 2차원 바코드를 촬영하는 카메라모듈을 포함하고, 상기 카메라모듈을 통해 상기 2차원 바코드를 스캔하고, 스캔한 결과를 근거로 하여 상기 무선통신모듈을 통해 상기 공공 자전거와의 무선 통신을 자동으로 연결하는 것을 포함하는 자전거 대여시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말기와 상기 공공 자전거는 상기 2차원 바코드를 스캔한 결과에 의해 블루투스 페어링 연결되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 공공 자전거는 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결을 감지하는 도킹감지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공공 자전거는 상기 도킹감지부를 통해 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결이 감지되면, 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부가 연결되었음을 나타내는 자전거 연결정보를 상기 공공 자전거와 무선 통신 연결된 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 대여 승인 요청 정보 및 상기 반납 요청 정보는 상기 공공 자전거의 식별정보, 상기 사용자 단말기의 위치정보, 상기 사용자 단말기의 단말기 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 자전거가 잠기도록 자전거 거치대의 도킹부가 연결되는 자전거잠금장치와 무선통신모듈을 가진 공공 자전거를 사용자 단말기를 이용하여 대여하고, 상기 사용자 단말기를 이용하여 대여한 공공 자전거를 반납하는 것을 포함하고, 상기 공공 자전거 대여는, 상기 사용자 단말기가, 사용자 단말기에 설치된 공공 자전거 대여를 위한 앱을 활성화시키고, 상기 앱을 이용하여 상기 공공 자전거에 노출되게 마련된 2차원 바코드를 스캔하여 상기 공공 자전거와 상기 사용자 단말기를 무선 통신 연결시키며, 상기 공공 자전거에 요청하여 상기 공공 자전거의 식별정보를 획득하며, 상기 획득된 공공 자전거 식별정보가 포함된 대여승인요청정보를 생성하여 자전거 관리서버로 전송하며, 상기 대여승인요청정보에 따른 응답으로서 상기 자전거 관리서버로부터 전송된 대여승인정보를 수신하며, 상기 수신된 대여승인정보를 상기 공공 자전거로 전송하며, 상기 공공 자전거는 상기 사용자 단말기로부터 전송된 대여승인정보를 근거로 상기 자전거 잠금장치에서 상기 도킹부가 분리되어 상기 공공 자전거가 상기 자전거 거치대에서 분리되도록 상기 자전거 잠금장치를 잠금 해제시키는 것을 포함하는 자전거 대여방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 공공 자전거 반납은, 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결을 감지하는 도킹감지부를 통해 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결이 감지되면, 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부가 연결되었음을 나타내는 자전거 연결정보를 상기 공공 자전거와 무선 통신 연결된 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 사용자 단말기와 무선통신 연결된 자전거를 대상으로 사용자 단말기를 이용하여 대여 및 반납을 자동으로 수행함으로써 별도의 자전거 차대번호를 입력할 필요 없어 자전거에 대한 대여 및 반납 관리를 보다 간편하게 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 자전거 거치대 대신에 자전거가 자전거 잠금장치와 무선통신장치를 가지므로 자전거 거치대의 구성부품을 최소화할 수 있어 자전거 대여소에 자전거 대여 시스템을 설치하는데 드는 비용을 대폭 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 자전거 거치대에 공공 자전거가 연결된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거의 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 사용자 단말기의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 대여하는 대여앱의 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 반납하는 대여앱의 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 대여하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 반납하는 것을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 자전거 거치대에 공공 자전거가 연결된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거의 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 사용자 단말기의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 대여하는 대여앱의 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 반납하는 대여앱의 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 대여하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 반납하는 것을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, "연결되는/결합되는"이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템의 개략적인 구성도이고,이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 자전거 거치대에 공공 자전거가 연결된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 자전거 대여시스템은, 공공 자전거(10), 자전거 거치대(20) 및 사용자 단말기(30)를 포함할 수 있다.
또한, 자전거 대여 시스템은 공공 자전거(10), 자전거 거치대(20), 사용자 단말기(30) 외에도 이 사용자 단말기(30)와 네트워크로 연결되는 자전거 관리서버(40)를 더 포함할 수 있다.
공공 자전거(10) 및 자전거 거치대(20)는 스테이션(S)에 마련된다. 스테이션(S)은 대여를 위한 공공 자전거(10)를 거치하기 위한 자전거 거치대(20)가 설치되는 자전거 보관소로서, 공원, 역사, 공공기관 등에 마련될 수 있다.
공공 자전거(10)는 지자체 등의 관리기관에서 일반인에게 대여해주기 위해서 스테이션(S)에 배치한 대여용 자전거이다.
공공 자전거(10)는 고유의 식별정보가 부여되어 있다. 공공 자전거(10)의 식별정보는 공공 자전거(10)의 자전거 프레임(11) 등에 인쇄되어 마련되거나, 별도의 번호판 형식으로 공공 자전거(10)에 고정 설치되어 사용자 및 관리자가 쉽게 확인할 수 있다.
공공 자전거(10)의 식별정보(11a)는 예를 들면 바코드 정보일 수 있다. 바코드 정보는 PDF417, Datamatrix, QR code, Maxicode 등의 2차원 바코드를 포함할 수 있다. 특히, 공공 자전거(10)의 식별정보(11a)는 공공 자전거(10)와 사용자 단말기(30)간의 블루투스 페어링(Bluetooth Pairing)을 위한 용도로 사용될 수 있도록 제작된 식별정보일 수 있다.
공공 자전거(10)는 자전거 잠금장치(12), 무선통신모듈(13) 및 전자제어유닛(Electronic Control Unit ; ECU)(14)을 포함할 수 있다. 또한, 공공 자전거(10)는 자전거 잠금장치(12), 무선통신모듈(13) 및 전자제어유닛(14) 외에도 구동모터(15)와 배터리(16)을 더 포함할 수 있다.
자전거 잠금장치(12)는 자전거 프레임(11)과 마련된다. 자전거 잠금장치(12)는 자전거 프레임(11)과 일체로 마련될 수 있다.
자전거 잠금장치(12)는 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)와 결합되는 것에 의해 공공 자전거(10)를 잠금 상태로 유지하고, 도킹부(22)이 자전거 잠금장치(12)에서 결합 해제되면, 공공 자전거(10)의 잠금 상태를 해제시킨다.
자전거 잠금장치(12)는 도킹부(22)이 소정 길이 이상 삽입되어 결합될 경우 자전거 잠금장치(12)와 도킹부(22) 간의 결합이 분리되지 않고 잠긴다. 자전거 잠금장치(12)는 내부의 구동부에 전원이 인가되면 도킹부(22)과의 연결이 분리된다. 이때, 구동부는 솔레노이드로 이루어질 수 있다.
사용자가 도킹부(22)를 자전거 잠금장치(12)에 연결하면 도킹부(22)가 자전거 잠금장치(12)에 체결되는 것에 의해 자전거 잠금장치(12)가 잠금 상태가 되고, 구동부가 작동되면 도킹부(22)가 자전거 잠금장치(12)로부터 분리되는 것에 의해 자전거 잠금장치(12)가 잠금 해제상태로 전환된다.
무선통신모듈(13)은 사용자 단말기(30)와 무선통신을 지원한다. 무선통신모듈(13)은 예를 들면, 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 중에서 어느 하나 혹은 여러 개의 조합으로 이루어질 수 있다.
전자제어유닛(14)은 사용자 단말기(30)로부터 전송된 대여승인정보를 근거로 하여 자전거 잠금장치(12)를 잠금 해제시킨다. 이 대여승인정보는 사용자 단말기(30)의 요청에 따라 자전거 관리서버(40)에서 사용자 단말기(30)에 제공된 정보이다.
한편, 전자제어유닛(14)은 자전거 잠금장치(12)가 잠금 해제된 상태에서 잠금 해제된 자전거 잠금장치(12)에 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)의 연결이 감지되면, 무선통신모듈(13)을 통해 사용자 단말기(30)와 자동으로 무선통신 연결하고, 해당 공공 자전거(10)의 자전거 잠금장치(12)가 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)에 연결되었음을 알리는 정보를 사용자 단말기(30)에 전송한다.
이에 따라, 사용자 단말기(30)는 자전거 관리서버(40)에 해당 공공 자전거(10)가 반납되었음을 알리는 반납정보를 전송한다. 이에 자전거 관리서버(40)는 해당 공공 자전거(10)를 대여에서 반납으로 상태 전환시킴으로써 해당 공공 자전거에 대한 반납을 완료한다.
구동모터(15)는 공공 자전거(10)의 바퀴를 회전시킨다. 예를 들면, 구동모터(15)는 공공 자전거(10)의 후륜에 장착되어 전자제어유닛(14)의 제어신호에 따라 구동하여 후륜을 회전시킨다.
배터리(16)은 공공 자전거의 각종 구성요소에 전원을 공급한다.
자전거 거치대(20)는 공공 자전거(10)를 거치하도록 설치되며, 공공 자전거(10)를 거치하는 거치대 본체(21)와, 이 거치대 본체(21)로부터 소정 길이로 연장된 도킹부(22)와, 공공 자전거(10)의 배터리(16)에 전원을 충전시키는 역할을 수행하는 충전부(23)를 포함한다.
도킹부(22)가 공공 자전거(10)의 자전거 잠금장치(12)에 결합되거나 결합 해제되는 것에 의해 자전거 잠금장치(12)가 잠금 상태 혹은 잠금 해제상태가 된다. 이에 따라, 공공 자전거(10)는 자전거 거치대(20)로부터 분리되거나 잠겨진 상태가 된다.
도킹부(22)는 공공 자전거(10)의 잠금과 충전을 함께 수행할 수 있다. 이를 위해 도킹부(22)는 외관을 형성하는 외피(22c)와, 이 외피(22c) 내부에 마련된 체인 형태의 잠금 케이블(22b)와 충전선(22a)를 포함할 수 있다. 충전선(22a)은 도킹부(22)가 자전거 잠금장치(12)에 결합될 때, 자전거 잠금장치(12) 내부에 배터리(16)의 충전을 위한 충전회로와 연결된 충전단자에 결합되도록 마련된다.
충전부(23)는 도킹부(22)의 충전선(22a)을 통해 공급되는 전기에너지를 이용하여 공공 자전거(10)의 배터리(16)를 충전한다.
이에 따라, 도킹부(22)을 자전거 잠금장치(12)에 결합시키는 동작에 의해 공공 자전거(10)가 잠금 상태가 됨과 동시에 충전선(22a)을 통해 공급되는 전기에너지에 의해 배터리(16)가 충전될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거의 제어블록도이다.
도 3을 참조하면, 공공 자전거(10)는 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(14)를 포함한다.
전자제어유닛(14)의 입력측에는 도킹감지부(17)가 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 전자제어유닛(14)의 출력측에는 자전거 잠금장치(12), 구동모터(15) 및 충전부(18)가 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 전자제어유닛(14)의 입출력측에는 무선통신모듈(13)와 저장부(19)가 전기적으로 연결되어 있다.
도킹감지부(17)는 자전거 잠금장치(12)에 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)가 연결되는 것을 감지한다.
저장부(19)는 사용자 단말기(30)와의 무선 연결을 위한 각종 정보를 저장하고가 있다. 또한, 저장부(19)에는 공공 자전거의 고유 식별정보가 저장되어 있다.
전자제어유닛(14)은 무선통신모듈(13)를 통해 사용자 단말기(30)로부터의 통신 연결 요청을 수신하고, 수신된 연결 요청에 따라 상호 간에 정보를 주고 받을 수 있도록 사용자 단말기(30)와의 통신 연결을 수행한다. 무선통신모듈(13)이 블루투스 모듈인 경우, 전자제어유닛(14)은 사용자 단말기(30)와의 기기간의 통신 연결을 위한 블루투스 페어링을 수행한다.
전자제어유닛(14)는 무선통신모듈(13)을 통해 사용자 단말기(30)로부터 대여 승인 정보를 수신하면, 자전거 잠금장치(12)를 잠금 해제시킨다. 이 대여 승인 정보는 사용자 단말기(30)의 요청에 따라 자전거 관리서버(40)에서 사용자 단말기(30)에 제공된 정보이다.
한편, 전자제어유닛(14)은 자전거 잠금장치(12)에 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)가 연결되면, 도킹감지부(17)를 통해 이를 감지하고, 무선통신모듈(13)을 통해 사용자 단말기(30)와 자동으로 무선 통신 연결한다. 그리고, 전자제어유닛(14)는 해당 공공 자전거(10)의 자전거 잠금장치(12)가 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)에 연결되었음을 알리는 정보를 무선통신모듈(13)을 통해 사용자 단말기(30)에 전송한다. 이에 따라, 사용자 단말기(30)는 자전거 관리서버(40)에 해당 공공 자전거(10)의 반납을 요청하는 반납 요청 정보를 전송한다. 이에 자전거 관리서버(40)는 데이터베이스에서 해당 공공 자전거(10)의 상태를 대여에서 반납으로 상태 전환시키고 반납 확인 정보를 사용자 단말기(30)으로 전송한다. 사용자 단말기(30)는 자전거 관리서버(40)로부터 반납 확인 정보를 수신하면 해당 공공 자전거(10)에 대한 반납이 완료되었음을 사용자에게 알리고, 해당 공공 자전거(10)에 대한 반납 작업을 종료한다.
사용자 단말기(30)는 무선 통신 가능한 단말기를 포함한다. 예를 들면, 사용자 단말기(30)는 태블릿 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 개인용휴대단말기(Personal Digital Assistant ; PDA), 스마트폰, 태블릿 단말기 등 이동하면서 무선 통신이 가능한 단말기일 수 있다.
사용자 단말기(30)는 공공 자전거(10)과 무선 통신 가능하다. 또한, 사용자 단말기(30)는 네트워크를 통해 자전거 관리서버(40)와 통신 가능하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 사용자 단말기의 제어블록도이다.
도 4를 참조하면, 사용자 단말기(30)는 공공 자전거 대여를 위한 앱을 구동시켜 공공 자전거를 대여하기 위한 대여모드와 공공 자전거를 반납하기 위한 반납모드를 수행하고, 대여모드와 반납모드의 실행을 위한 화면을 표시한다.
사용자 단말기(30)는 제어부(31), 사용자입력부(32), 카메라모듈(33), 통신모듈(34), GPS 모듈(35), 무선인터넷모듈(36), 이동통신모듈(37), 표시부(38) 및 저장부(39)을 포함할 수 있다.
사용자 입력부(32)는 사용자가 사용자 단말기(30)의 동작 제어를 위한 명령을를 입력 받는다. 사용자 입력부(32)는 표시부(38)을 포함하는 터치스크린일 수 있다.
카메라모듈(33)은 카메라를 이용하여 화상을 촬영한다.
무선통신부(34-37)는 통신모듈(34), GPS 모듈(35), 무선인터넷모듈(36) 및 이동통신모듈(37)를 포함할 수 있다.
통신모듈(34)은 공공 자전거(10)와의 통신을 지원한다. 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.
GPS 모듈(35)은 복수의 GPS 인공위성으로부터 사용자 단말기의 위치 정보를 수신한다.
무선인터넷모듈(36)은 무선 인터넷 접속을 지원한다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi) 등이 이용될 수 있다.
이동통신모듈(37)은 이동 통신만 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서 무선신호는 음성 통화 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 이동통신 기술로는 2G(2nd Generation), 3G(3rd Generation), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced) 등이 이용될 수 있다. 3G(3rd Generation), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced)는 무선 인터넷 기술로도 이용될 수 있다.
표시부(38)는 사용자 단말기(30)에서 처리되는 정보를 표시한다.
저장부(39)는 제어부(31)의 프로그램 처리 및 제어를 위한 프로그램의 구동 중에 발생하는 임시 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(39)에는 사용자 단말기의 사용자 정보, 공공 자전거 대여를 위한 앱(이하 '대여앱')을 구동시 생성되는 정보 및 공공 자전거(10)와 송수신한 정보, 자전거 관리서버(40)과 송수신한 정보 등이 저장될 수 있다.
제어부(31)는 사용자입력부(32), 카메라모듈(33), 통신모듈(34), GPS 모듈(35), 무선인터넷모듈(36), 이동통신모듈(37), 표시부(38) 및 저장부(39)를 전반적으로 제어하며, 공공 자전거(10)와의 통신, 자전거 관리서버(40)와의 무선 통신, 촬영, 촬영된 영상 분석 등의 작업을 수행한다.
또한, 제어부(31)는 대여앱을 구동하며, 구동된 대여앱이 요구하는 작업을 처리할 수 있다.
이하에서는 제어부(31)에 의해 구동되는 대여앱의 화면을 중심으로 공공 자전거(10)의 대여와 반납을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 대여하는 대여앱의 화면을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 반납하는 대여앱의 화면을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 설명의 편의상 공공 자전거(10)의 식별정보와 사용자 단말기와의 페어링을 위한 정보가 QR 코드 형태로 저장된 것을 설명한다.
사용자 단말기(30)의 표시부(38)에서 대여앱을 선택하면, 대여앱이 실행된다. 대여앱은 제공되는 자전거 대여 모드와 반납 모드 중에서 사용자에 의해 선택된 모드에 따라 대여앱이 요구하는 일련의 작업을 처리한다.
먼저, 대여앱이 실행되면, 대여앱은 자전거 대여 모드와 자전거 반납 모드를 선택할 수 있는 초기 화면을 표시한다(도 5의 (a) 참조).
사용자가 초기 화면에서 자전거 대여 모드를 선택하면, 대여앱은 QR 코드를 스캔할 수 있도록 카메라모듈(33) 및 GPS 모듈(35)을 활성화한 후 QR 코드를 스캔하기 위한 화면을 표시한다(도 5의 (b) 참조).
사용자가 QR 코드 스캔화면에서 스캔을 선택하면, 대여앱은 QR 코드를 촬영하여 스캔하고, 스캔된 QR 코드의 정보를 분석하여 QR 코드가 인쇄된 공공 자전거(10)와 사용자 단말기(30)간의 통신 연결을 위한 페어링을 수행하고, 이 페어링의 진행상황을 나타내는 화면을 표시한다(도 5의 (c) 참조).
페어링이 완료되면, 대여앱은 페어링된 공공 자전거(10)로부터 제공되거나 QR식별정코드 스캔에 의해 획득한 공공 자전거(10)의 식별정보와 GPS 모듈(35)로부터 획득한 사용자 단말기(30)의 위치정보를 인식한다. 그리고, 대여앱은 이 공공 자전거(10)의 대여를 위해 이 공공 자전거(10)의 식별정보, 사용자 단말기(30)의 위치정보 및 사용자 단말기 정보를 자전거 관리서버(40)로 전송되도록 제어부(31)에 요청한다. 대여 승인 요청에 따라 자전거 관리서버(40)에서 사용자 단말기(30)에 대여 승인 정보를 전송하면, 대여앱은 페어링 중인 공공 자전거(10)의 자전거 잠금장치(12)의 잠금이 해제되도록 하기 위하여 제어부(31)로 하여금 이 대여 승인 정보를 페어링 중인 공공 자전거(10)에 전송하게 함과 함께 자전거 대여가 완료되었음을 알리는 메시지를 출력하는 화면을 표시한다(도 5의 (d) 참조).
한편, 사용자가 대여한 공공 자전거(10)를 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)에 연결시킨 후 대여앱의 초기 화면에서 자전거 반납 모드를 선택하면(도 6의 (a) 참조), 대여앱은 이 공공 자전거(10)의 반납을 위해 이 공공 자전거(10)의 식별정보, 사용자 단말기(30)의 위치정보 및 사용자 단말기 정보를 자전거 관리서버(40)로 전송되도록 제어부(31)에 요청한다. 대여앱은 반납 요청 후 반납이 완료되기 전까지는 반납 중임을 알리는 화면을 표시한다(도 6의 (b) 참조). 반납 요청에 따라 자전거 관리서버(40)에서 사용자 단말기(30)에 반납 확인 정보를 전송하면, 대여앱은 페어링 중인 공공 자전거(10)와의 페어링을 해제함과 함께 자전거 반납이 완료되었음을 알리는 메시지를 출력하는 화면을 표시한다(도 6의 (c) 참조).
다시 도 1을 참조하면, 자전거 관리서버(40)는 네트워크를 통해 사용자 단말기(30)과 통신한다.
자전거 관리서버(40)의 데이터베이스에는 회원정보(사용자 단말기 정보로서 대체 가능함), 회원별 공공 자전거 대여 및 반납정보, 반납된 공공 자전거 위치정보, 스테이션에 대한 위치정보 등이 저장되어 있다.
자전거 관리서버(40)는 사용자 단말기(30)로부터 송신된 공공 자전거(10)의 대여승인 요청 정보 또는 반납 요청 정보 등을 데이터베이스에 저장된 정보들과 비교하여 대여 승인 정보 또는 반납 확인 정보를 생성하고, 생성된 대여 승인 정보 또는 반납 확인 정보를 사용자 단말기(30)로 전송하고, 전송된 대여 승인 정보 또는 반납 확인 정보는 데이터베이스에 저장하여 관리한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 대여하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 7을 참조하면, 먼저, 사용자는 공공 자전거(10)의 대여를 위해 사용자 단말기(30)에 설치된 대여앱을 실행시킨다(99).
그리고, 실행된 대여앱의 초기화면에서 자전거 대여 모드를 선택한 후 대여할 공공 자전거(10)에 부착된 QR 코드를 스캔하기 위해 스캔명령하면, 사용자 단말기(30)는 카메라를 통해 대여할 공공 자전거(10)에 부착된 QR 코드를 스캔하고(100), QR 코드를 스캔한 결과를 분석하여 공공 자전거(10)에 페어링 요청한다(101).
이 페어링 요청을 받은 공공 자전거(10)은 그 페어링 요청에 대한 응답으로 페어링 응답을 사용자 단말기(30)에 전송한다(102). 이에 따라, 사용자 단말기(30)과 공공 자전거(10)는 서로 페어링 되어 무선 통신 연결됨으로써 정보를 주고 받을 수 있고 상호 제어 가능한 상태가 된다.
사용자 단말기(30)에 공공 자전거(10)가 페어링 연결되면 사용자 단말기(30)는 페어링된 공공 자전거(10)에 공공 자전거(10)의 식별정보를 요청한다(103). 페어링된 공공 자전거(10)는 사용자 단말기(30)의 요청에 따라 자신의 식별정보를 사용자 단말기(30)에 전송한다(104). 이때, QR 코드 상에 자전거의 식별정보가 있을 경우, 사용자 단말기(30)는 페어링된 공공 자전거(10)에 식별정보를 요청하지 않고 QR 코드를 스캔한 결과에서 페어링된 공공 자전거(10)의 식별정보를 추출하는 것도 가능하다.
사용자 단말기(30)는 페어링된 공공 자전거(10)의 식별정보를 획득하면 GPS 모듈(35)를 통해 사용자 단말기(30)의 위치정보를 획득한다(105).
사용자 단말기(30)는 페어링된 공공 자전거(10)의 식별정보, 자신의 단말기 위치정보, 자신의 단말기 정보(예를 들면, 전화번호, 유심관련정보, 일련번호 등)를 포함하는 대여승인요청정보를 생성하여 자전거 관리서버(40)에 전송함으로써 자전거 관리서버(40)에 페어링된 공공 자전거(10)에 대한 대여 승인을 요청한다(106).
자전거 관리서버(40)는 사용자 단말기(30)의 대여 승인 요청에 따라 수신한 대여승인요청정보를 근거로 데이터베이스에서 해당 정보들을 확인하여 대여 가능한 경우 해당 공공 자전거(10)에 대한 대여를 승인한다(107).
해당 공공 자전거(10)에 대한 대여가 승인된 경우, 자전거 관리서버(40)는 사용자 단말기(30)에 해당 공공 자전거(10)의 대여를 승인하기 위한 대여 승인 정보를 전송한다(108).
사용자 단말기(30)는 자전거 관리서버(40)로부터 대여 승인 정보를 수신하면, 수신된 대여 승인 정보를 페어링 중인 공공 자전거(10)에 전송한다.
공공 자전거(10)는 대여 승인 정보를 수신하면, 자전거 잠금장치(12)의 잠금 해제시킨다(110). 이에 따라 공공 자전거(10)는 자전거 거치대(20)로부터 분리되어 대여 가능한 상태가 된다.
사용자 단말기(30)는 수신된 대여 승인 정보를 페어링 중인 공공 자전거(10)에 전송하여 페어링된 공공 자전거(10)의 대여가 가능한 상태로 전환되면 사용자가 자전거 대여가 완료되었음을 알 수 있도록 대여 완료 메시지를 출력한다(111).
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 대여 시스템에서 공공 자전거를 반납하는 것을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 8을 참조하면, 먼저, 사용자가 공공 자전거(10)를 대여한 후 반납하기 위하여 사용자 단말기(30)에 설치된 대여앱을 실행시킨다(199).
그리고, 실행된 대여앱의 초기화면에서 자전거 반납 모드를 선택하여 반납 요청을 하고(200), 자전거 거치대(20)의 도킹부(22)를 반납할 공공 자전거(10)의 자전거 잠금장치(12)에 연결하면, 공공 자전거(10)는 도킹감지부(17)를 통해 도킹부(22)의 연결을 감지하고(201), 자전거 대여시 페어링 연결된 사용자 단말기(30)에 대여된 공공 자전거(10)가 자전거 거치대(20)에 연결되었음을 나타내는 자전거 연결 정보를 전송한다(202).
이 공공 자전거(10)와 페어링된 사용자 단말기(30)는 자전거 연결 정보를 수신하고, GPS 모듈(35)를 활성화하여 사용자 단말기(30)의 위치정보를 획득한다(203).
그리고, 사용자 단말기(30)는 공공 자전거(10)의 식별정보, 자신의 단말기 위치정보, 자신의 단말기 정보(예를 들면, 전화번호, 유심관련정보, 일련번호 등)를 포함하는 반납요청정보를 생성하여 자전거 관리서버(40)에 전송함으로써 자전거 관리서버(40)에 대여한 공공 자전거(10)에 대한 반납을 요청한다(204).
*자전거 관리서버(40)는 사용자 단말기(30)의 반납 요청에 따라 수신한 반납요청정보를 근거로 데이터베이스에서 해당 정보들을 확인하여 해당 공공 자전거(10)에 대한 반납을 확인한다(205).
해당 공공 자전거(10)에 대한 반납이 확인되면, 자전거 관리서버(40)는 사용자 단말기(30)에 해당 공공 자전거(10)의 반납이 확인되었음을 나타내는 반납확인정보를 전송한다(206).
사용자 단말기(30)는 그 반납확인정보를 수신하면, 페어링된 공공 자전거(10)에 대한 페어링을 해제시키고(207), 해당 공공 자전거(10)에 대한 반납이 완료되었음을 알리는 반납완료메시지를 출력한다(208).
10 : 공공 자전거 12 : 자전거 잠금장치
13 : 무선통신모듈 14 : 전자제어유닛
20 : 자전거 거치대 21 : 거치대 본체
22 : 도킹부 30 : 사용자 단말기
40 : 자전거 관리서버
13 : 무선통신모듈 14 : 전자제어유닛
20 : 자전거 거치대 21 : 거치대 본체
22 : 도킹부 30 : 사용자 단말기
40 : 자전거 관리서버
Claims (7)
- 자전거 잠금기능과 무선통신기능을 가지는 공공 자전거;
상기 공공 자전거가 잠기도록 상기 공공 자전거에 연결 가능하게 마련된 도킹부를 가진 자전거 거치대;
상기 공공 자전거의 대여와 반납을 관리하고, 외부로 대여승인정보와 반납확인정보를 전송하는 자전거 관리서버; 및
상기 공공 자전거와 무선통신 가능하게 마련되고 상기 자전거 관리서버와 네트워크를 통해 연결되며, 상기 공공 자전거로부터 상기 공공 자전거의 식별정보를 제공받으며, 상기 공공 자전거의 대여시 상기 제공받은 식별정보가 포함된 대여승인요청정보를 생성하여 상기 자전거 관리서버에 전송하며, 상기 공공 자전거의 반납시 상기 제공받은 식별정보가 포함된 반납요청정보를 생성하여 상기 자전거 관리서버에 전송하며, 상기 대여승인요청정보 또는 반납요청정보의 응답으로서 상기 자전거 관리서버로부터 전송된 상기 대여승인정보 또는 반납확인정보를 수신하는 사용자 단말기;를 포함하고,
상기 공공 자전거는,
노출 가능하게 마련된 2차원 바코드;
상기 공공 자전거를 잠금 해제시키는 자전거 잠금장치;
상기 사용자 단말기와 통신을 통해 정보를 송수신하는 무선통신모듈;
상기 사용자 단말기의 요청에 따라 상기 사용자 단말기와의 무선 통신을 연결하고, 상기 무선 통신 연결된 상기 사용자 단말기로부터 상기 대여승인정보가 수신되면, 상기 공공 자전거의 잠금이 해제되도록 상기 자전거 잠금장치를 제어하는 전자제어유닛;을 포함하고,
상기 사용자 단말기는,
상기 공공 자전거에 노출 가능하게 마련된 상기 2차원 바코드를 촬영하는 카메라모듈을 포함하고, 상기 카메라모듈을 통해 상기 2차원 바코드를 스캔하고, 스캔한 결과를 근거로 하여 상기 무선통신모듈을 통해 상기 공공 자전거와의 무선 통신을 자동으로 연결하는 것을 포함하는 자전거 대여시스템. - 제1항에 있어서,
상기 사용자 단말기와 상기 공공 자전거는 상기 2차원 바코드를 스캔한 결과에 의해 블루투스 페어링 연결되는 것을 포함하는 자전거 대여시스템. - 제2항에 있어서,
상기 공공 자전거는 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결을 감지하는 도킹감지부를 포함하는 자전거 대여 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 공공 자전거는 상기 도킹감지부를 통해 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결이 감지되면, 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부가 연결되었음을 나타내는 자전거 연결정보를 상기 공공 자전거와 무선 통신 연결된 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 포함하는 자전거 대여 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 대여 승인 요청 정보 및 상기 반납 요청 정보는 상기 공공 자전거의 식별정보, 상기 사용자 단말기의 위치정보, 상기 사용자 단말기의 단말기 정보를 포함하는 자전거 대여시스템. - 자전거가 잠기도록 자전거 거치대의 도킹부가 연결되는 자전거잠금장치와 무선통신모듈을 가진 공공 자전거를 사용자 단말기를 이용하여 대여하고,
상기 사용자 단말기를 이용하여 대여한 공공 자전거를 반납하는 것을 포함하고,
상기 공공 자전거 대여는,
상기 사용자 단말기가, 사용자 단말기에 설치된 공공 자전거 대여를 위한 앱을 활성화시키고, 상기 앱을 이용하여 상기 공공 자전거에 노출되게 마련된 2차원 바코드를 스캔하여 상기 공공 자전거와 상기 사용자 단말기를 무선 통신 연결시키며, 상기 공공 자전거에 요청하여 상기 공공 자전거의 식별정보를 획득하며, 상기 획득된 공공 자전거 식별정보가 포함된 대여승인요청정보를 생성하여 자전거 관리서버로 전송하며, 상기 대여승인요청정보에 따른 응답으로서 상기 자전거 관리서버로부터 전송된 대여승인정보를 수신하며, 상기 수신된 대여승인정보를 상기 공공 자전거로 전송하며,
상기 공공 자전거는 상기 사용자 단말기로부터 전송된 대여승인정보를 근거로 상기 자전거 잠금장치에서 상기 도킹부가 분리되어 상기 공공 자전거가 상기 자전거 거치대에서 분리되도록 상기 자전거 잠금장치를 잠금 해제시키는 것을 포함하는 자전거 대여방법. - 제6항에 있어서,
상기 공공 자전거 반납은,
상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결을 감지하는 도킹감지부를 통해 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부의 연결이 감지되면, 상기 자전거 잠금장치에 상기 도킹부가 연결되었음을 나타내는 자전거 연결정보를 상기 공공 자전거와 무선 통신 연결된 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 포함하는 자전거 대여방법.
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