KR20180015121A - U자형 자물쇠 - Google Patents

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KR20180015121A
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Abstract

본 발명은, 자물쇠 본체부를 구비하는 하우징(309); 자물쇠 본체부 내에 배치된 전기 창고 하우징(310); 차단 홈이 설치되어 있고, 이동을 통해 상기 자물쇠 구멍을 개방하거나 폐쇄하는 자물쇠 핀(3073B); 전기 창고 하우징(310)의 외측면에 장착되어 자물쇠 핀(3073B)의 차단 홈에서 나왔다 들어갔다 하는 것을 통해 자물쇠 핀(3073B)의 이동을 차단하거나 해제하는 자물쇠 볼트(3071); 자물쇠 핀(3073B)에 자물쇠 구멍을 개방하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제1가압 수단(3073A); 자물쇠 볼트(3071)에 자물쇠 핀(3073B)의 차단 홈에 진입하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제2가압 수단(3078); 전기 창고 하우징(310) 내에 수용되는 PCB 기판(311); 전기 창고 하우징(310) 내에 수용되고, U자형 자물쇠(30) 내의 각 전자 부품에 전력을 공급하는 전지(3081); 전기 창고 하우징(310)의 외측면에 장착된 모터(3077); PCB 기판(311)에 장착되어 모터(3077)의 출력축의 회전을 구동하는 모터 구동 모듈; 모터(3077)의 출력축에 연결되어 모터(3077)의 회전 구동력을 자물쇠 볼트(3071)로 하여금 자물쇠 핀(3073B)의 차단 홈에서 이출되게 하는 구동력으로 전환하는 자물쇠 볼트 구동 수단(3074); 를 포함하는 U자형 자물쇠(30)를 제공한다.

Description

U자형 자물쇠{U-SHAPED LOCK}
본 발명은 U자형 자물쇠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이륜차 또는 삼륜차용 U자형 자물쇠에 관한 것이다.
우리 나라는 자전거를 생산하고 사용하는 대국이다. 자전거는 줄곧 사람들이 도시 내에서 단거리 외출을 할 때 이용하는 주요한 보행을 대신하는 교통 수단이다. 자전거는 저렴하고, 가벼우며, 에너지를 절약하고, 친환경적인 등의 유리한 점이 있으므로, 특히는, 근래에 녹색 출행, 탄소 저감형 친환경 등 이념의 끊임없는 심화에 따라 갈수록 많은 사람들이 자전거를 탄 외출을 선택하고 있다. 그러나, 사용자는 자전거를 이용하여 외출할 때, 부득이 자전거를 도난당하는 문제에 직면하게 된다. 현재, 시장에는 많은 종류의 도난방지 장치, 예를 들면 기계식 자물쇠, 전자식 자물쇠 등이 있다. 하지만, 총체적으로 이러한 도난방지 장치의 도난방지 효과는 사람들의 기대에 못 미치고 있다. 도둑은 아주 짧은 시간 내에 자물쇠를 잠금해제하거나 또는 직접 파괴할 수 있으며, 심지어 자전거와 자물쇠를 함께 훔치는 경우도 있다. 이는 사용자의 재산 손해를 초래할 뿐만 아니라, 아주 큰 불편을 가져다 준다.
그러므로, 도난방지 효과가 좋고 더욱 인간성을 가진 자전거 도난방지 시스템, 도난방지 자물쇠 및 상기 도난방지 자물쇠를 구비하는 자전거가 아주 절실히 필요하다.
상기 기술적 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 기술적 해결 수단을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 대략 C자형의 자물쇠 구멍을 가지는 U자형 자물쇠를 제공한다. 상기 U자형 자물쇠는, 자물쇠 본체부와 상기 자물쇠 본체부의 좌우 양측에서 각각 연장되어 돌출되고, 상기 대략 C자형의 자물쇠 구멍을 형성하는 사이드암부를 구비하는 케이싱; 상기 자물쇠 본체부 내에 배치된 전기 창고 하우징; 차단 홈이 설치되어 있고, 상기 사이드암부 내를 따라 형성된 자물쇠 홈의 이동을 통해 상기 자물쇠 구멍을 개방하거나 폐쇄하는 자물쇠 핀; 상기 전기 창고 하우징의 외측면에 장착되어, 상기 자물쇠 핀의 상기 차단 홈에서 나왔다 들어갔다하는 것을 통해, 상기 자물쇠 핀의 이동을 차단하거나 해제하는 자물쇠 볼트; 상기 자물쇠 핀에 상기 자물쇠 구멍을 개방하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제1가압 수단; 상기 자물쇠 볼트에 상기 자물쇠 핀의 상기 차단 홈에 진입하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제2가압 수단; 상기 전기 창고 하우징 내에 수용되는 PCB 기판; 상기 전기 창고 하우징 내에 수용되고, 본 U자형 자물쇠 내의 각 전자 부품에 전력을 공급하는 전지; 상기 전기 창고 하우징의 외측면에 장착된 모터; 상기 PCB 기판에 장착되어 상기 모터의 출력축의 회전을 구동하는 모터 구동 모듈; 상기 모터의 출력축에 연결되어 상기 모터의 회전 구동력을 상기 자물쇠 볼트로 하여금 상기 자물쇠 핀의 차단 홈에서 이출되게 하는 구동력으로 전환하는 자물쇠 볼트 구동 수단; 상기 전기 창고 하우징의 상기 외측면에 장착되고, 상기 자물쇠 볼트가 상기 차단 홈에서 이출되었는지 여부를 검출하는 위치 센서; 를 포함하고, 상기 위치 센서가 상기 자물쇠 볼트가 상기 차단 홈에서 이출된 것을 검출하는 경우, 상기 모터 구동 모듈은 상기 모터의 회전 구동을 정지한다.
도1은 본 발명에 따른 도난방지 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 자전거 도난방지 자물쇠의 기능 모듈을 나타낸 걔략도이다.
도3은 도난방지 자물쇠의 전체적인 외관을 나타내는 개략도이고, (A)는 도난방지 자물쇠의 정면도이며, (B)는 도난방지 자물쇠의 배면도이다.
도4는 도난방지 자물쇠의 사시도이다.
도5는 도난방지 자물쇠의 각 구성 수단을 예시적으로 나타낸 분해도이다.
도6은 본 실시예의 도난방지 자물쇠의 전기 창고 하우징의 형상 구조를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도7은 본 실시예의 도난방지 자물쇠 내부 구조를 나타낸 개략도이고, (A)는 정면에서 볼 때, 표면 쉘 및 개스킷, GPS 전기회로판, GPS 보호용 커버을 제거한 후의 모양이고, (B)는 배면에서 볼 때, 하부 쉘를 제거한 후의 모양이다.
도8은 정면에서 오른편으로 볼 때, 표면 쉘, 전기 창고 상부 커버 및 개스킷, GPS 전기회로판, GPS 보호용 커버을 제거한 후의 사시도이다.
도9는 구동 홀의 형상을 나타낸 개략도이고, (A)~(C)는 각각 구동 홀의 형상을 예시한다.
도10은 본 발명의 도난방지 시스템의 작동 흐름을 나타내는 개략도이다.
아래에, 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명이 명백하도록, 본 명세서는 당업자 주지의 부품이나 구조를 구체적으로 설명하지 않는다. 또한, 특정된 실시예에 결합하여 본 발명을 설명하지만, 하기 설명은 본 발명을 설명된 실시예에 한정하기 위한 것이 아님을 이해하여야 할 것이다. 반대로, 하기 설명은 첨부된 청구범위에 의하여 한정된 본 발명의 취지와 범위 내에 포함되는 교체, 개진 및 등가 방안을 커버하기 위한 것이다.
아래에, 자전거용 도난방지 자물쇠, 도난방지 시스템을 예로 설명하지만, 본 도난방지 자물쇠, 도난방지 시스템도 당연히 전기 자전거, 오토바이 등 임의의 이륜차 또는 삼륜 차량에 적용할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 도난방지 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 개략도이다. 도1에 도시한 바와 같이, 상기 시스템은 이동 통신 설비(1), 클라우드 계산기(2) 및 자전거(3)를 포함한다. 자전거(3)는 도난방지 자물쇠(30)를 포함한다. 이동 통신 설비(1)는 무선 네트워크를 통하여 클라우드 계산기(2)와 통신을 구축하고, 클라우드 계산기(2)는 무선 네트워크를 통하여 자전거의 도난방지 자물쇠(30)와 통신을 구축하며, 클라우드 계산기(2)와/또는 이동 통신 설비(1)는 자전거(3)의 도난방지 자물쇠(30)로부터 송신된 자전거 상태 정보 등을 수신하고, 상기 자전거를 관리하며, 또한, 이동 통신 설비(1)은 클라우드 계산기(2)를 통하여 상기 자전거(3)의 도난방지 자물쇠(30)를 제어하고, 또는 클라우드 계산기(2)는 상기 자전거(3)의 도난방지 자물쇠(30)를 직접 제어한다.
본 발명에 있어서, 이동 통신 설비(1)는 예를 들면, 유선 또는 무선 네트워크 등 방식으로 신호를 송신하거나 수신할 수 있고, 또는 예를 들면 메모리 내에서 신호를 처리하거나 물리 기억 상태로 저장할 수 있다. 각 이동 통신 설비(1)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 내장형 논리 어셈블리를 포함하거나 2개 또는 복수 개의 이러한 어셈블리로 조합된 전자 장치일 수 있고, 이동 통신 설비에 의하여 실시 또는 지원되는 적합한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이동 통신 설비는 스마트폰, 태블릿 PC, 휴대용 전자 메일 장치, 전자북, 휴대용 게임기와/또는 게임 컨트롤러, 노트북, 넷북, 휴대용 전자 장치, 스마트 웨어러블 장치 등일 수 있다. 본 발명은 모든 적합한 이동 통신 설비를 포함한다. 이동 통신 설비는 상기 이동 통신 설비를 사용하는 사용자로 하여금 네트워크에 액세스하게 할 수 있다. 구체적으로, 이동 통신 설비는, 응용 처리부와 무선 주파수/디지털 신호 처리기를 포함하는 처리 장치; 표시 화면; 물리 버튼, 표시 화면 위에 피복된 터치키 또는 그들의 조합을 포함할 수 있는 키패드; 사용자 인식 모듈 카드; ROM, RAM, 플래쉬 메모리 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있는 메모리 장치; Wi-Fi와/또는 블루투스 인터페이스; 무선 전화 응용 인터페이스; 관련 전지를 휴대하는 전원 관리 전기회로; USB 인터페이스와 커넥터; 관련 마이크, 스피커와 헤드폰 잭을 구비하는 음성 관리 시스템; 및 각종 예를 들면 디지털 카메라, 위성 위치 확인 시스템, 가속기 등 선택 가능한 부속 부품;을 포함할 수 있다. 또한, 이동 통신 설비에는 각종 클라이언트 응용 프로그램을 설치할 수 있고, 클라이언트 응용 프로그램은 이동 통신 설비를 이용하여 기타 설비와의 조작에 적합한 명령을 송신하는 것을 허용하는데 이용될 수 있다. 이러한 프로그램은 서버에서 다운르드하여 이동 통신 설비의 메모리에 설치할 수 있고, 사전에 이동 통신 설비에 설치될 수도 있다. 본 발명에 있어서, 이동 통신 설비(1)에는 자전거 사용자 단말기 응용 프로그램이 설치되고, 자전거 사용자 단말기 응용 프로그램은 사용자를 보조하는 자전거(3)를 관리하는 기능을 실현할 수 있고, 도난방지 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 이동 통신 설비(1)에는 또한 메인테이너 응용 프로그램을 설치할 수 있고, 메인테이너 응용 프로그램은 메인테이너를 보조하여 자전거(3)에 대한 경영 관리 기능을 실현할 수 있고, 도난방지, 보수 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 자전거 사용자 단말기를 작동하여 이동 통신 설비(1)는 자전거(3)가 존재하는 위치 등을 획득할 수 있다. 또한, 자전거(3)가 도난당하는 경우가 발생했을 때, 이동 통신 설비(1)를 통하여 클라우드 계산기(2)로부터의 프롬프트 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 사용자는 이동 통신 설비(1)를 통하여 자전거(3)를 원격으로 잠금해제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 클라우드 계산기(2)는 서버이다. 본 명세서에서 말하는 서버란, 처리, 데이터 베이스, 통신 시설를 제공하는 서비스 제공 장소로 이해되어야 할 것이다. 예를 들면, 서버란 관련된 통신과 데이터 저장 및 데이터 베이스 시설을 구비하는 단일 물리적 프로세서를 가리키고, 또는 네트워크 접속 또는 그루핑된 프로세서, 관련된 네트워크 및 기억 장치의 집합체를 가리키며, 소프트웨어와 하나 또는 복수개의 데이터 베이스 시스템과 지원 서버에 의하여 제공된 응용 소프트웨어를 운영할 수 있다. 서버는 구성이나 성능에 있어서 큰 차이가 있을 수 있지만, 서버는 통상 한개 또는 복수 개의 중앙 처리 장치와 메모리를 포함할 수 있다. 서버는 한개 또는 복수 개의 대용량 기억 장치, 한개 또는 복수 개의 전원, 한개 또는 복수 개의 유선 또는 무선 네트워크 인터페이스, 한개 또는 복수 개의 입력/출력 인터페이스, 또는 한개 또는 복수 개의 운영 체제, 예를 들면, Windows Server, Mac OS X, Unix, Linux, FreeBSD 등을 더 포함한다. 구체적으로, 클라우드 계산기는 일체형 서버 또는 멀티 스팬 컴퓨터 또는 컴퓨터 데이터 센터의 분산형 서버일 수 있다. 서버는 여러가지 종류일 수 있고, 예를 들면, 네트워크 서버, 뉴스 서버, 메일 서버, 메시지 서버, 광고 서버, 파일 서버, 애플리케이션 서버, 인터랙션 서버, 데이터 베이스 서버 또는 프록시 서버일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에 있어서, 각 서버는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 서버에 의하여 지원 또는 실현되는 적합한 기능을 실행하는 내장형 논리 어셈블리 또는 2개 또는 복수 개의 이러한 어셈블리의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 서버는 자전거 관리를 지원하는데 필요한 모든 기능을 제공한다. 본 발명에 있어서, 클라우드 계산기는 도난방지 자물쇠에서 송신된 신호가 도난 행위에 의하여 발생되었는지 여부를 판단하고 계산할 수 있다. 또한, 클라우드 계산기는 도난방지 자물쇠에 명령을 송신하여 도난방지 자물쇠가 경보를 송신하거나 송신하지 않도록 제어할 수 있으며, 클라우드 계산기는 또한 도난방지 자물쇠에 명령을 송신하여 도난방지 자물쇠(30)로 하여금 규정된 시간 또는 실시간으로 자전거 상태 정보 등(예를 들면, 포지셔닝 정보 등)을 업로드하게 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 무선 네트워크는 임의의 적합한 무선 네트워크를 포함하고, 예를 들면, 4G 네트워크, 3G 네트워크, GPRS, Wi-Fi 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 클라우드 계산기(2)와 이동 통신 설비(1)를 연결시키는 무선 네트워크와 클라우드 계산기(2)와 자전거(3)를 연결시키는 무선 네트워크는 동일한 무선 네트워크일 수 있고, 상이한 무선 네트워크일 수도 있다.
[도난방지 자물쇠 기능 모듈]
도2는 본 발명에 따른 자전거 도난방지 자물쇠(30)의 기능 모듈을 나타낸 개략도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 도난방지 자물쇠(30)는 CPU 모듈(301), 각각 통신가능하게 상기 CPU 모듈(301)에 연결된 수신/송신 모듈(302), 클록 모듈(303), 포지셔닝 모듈(304), 진동센서 모듈(305), 알람 모듈(306), 자물쇠 제어 모듈(307), 메모리(313) 및 각 모듈에 전력을 공급하는 전력 공급 모듈(308)을 포함한다.
CPU 모듈(301)은 도난방지 자물쇠(30)의 중앙 처리 장치이고, 도난방지 자물쇠(30)의 각 모듈의 동작 등을 통합 제어하며, 예를 들면, 클라우드 계산기(2)로부터의 명령, 본 도난방지 자물쇠(30)로부터의 기타 각 모듈의 정보 등을 처리하고, 기타 각 모듈에 제어 명령 등을 송신한다.
수신/송신 모듈(302)은 예를 들면, 후술할 안테나, 버퍼 등을 포함하고, 무선 네트워크에 연결될 수 있으며, CPU 모듈(301)에 제어하에 이동 통신 설비(1), 클라우드 계산기(2) 등의 외부 설비 사이에서 정보를 송수신한다.
클록 모듈(303)은 CPU 모듈(301)에 시간 정보를 제공하고, CPU 모듈(301) 및 이동 통신 설비(1), 클라우드 계산기(2)로 하여금 본 자전거(3)의 현재 시간 정보를 획득하게 할 수 있다. 자전거(3)의 현재 시간 정보를 획득할 필요가 없는 경우, 예를 들면, 모두 클라우드 계산기(2)의 클록을 기준하는 경우, 상기 클록 모듈(303)이 없어도 된다. 그러나, 자전거(3)가 각종 환경에 처해있을 가능성을 고려할 때, 예를 들면, 자전거가 도난당했을 때 때마침 통신이 순조롭지 않은 환경에 처해 있을 경우, 그 뒤로 자전거(3)가 통신가능한 환경으로 이동하더라도, 클라우드 계산기(2)가 도난방지 자물쇠(30)에서 송신된 정보 등에 따라 상기 자전거가 도난당했음을 알 수 있지만, 도난당한 구체적인 시간은 파악할 수 없다. 그러므로, 바람직하게는, 도난방지 자물쇠(30) 상기 클록 모듈(303)을 구비하고, 자전거(3)가 도난당했을 때, 제때에 도난당한 실제 시간을 메모리에 저장하고, 즉시 또는 사후에 클라우드 계산기(2)와/또는 이동 통신 설비(1)에 송신함으로써, 적합한 도난방지 대책을 취할 수 있도록 한다. 필요에 따라, 상기 클록 모듈(303)은 CPU 모듈(301)에 통합될 수도 있다.
포지셔닝 모듈(304)은, 예를 들면, GPS 모듈 또는 베어더우 위성 포지셔닝 모듈 등 이고, 현재 처한 위치 정보(이하, 포지셔닝 정보라고 칭함)를 수집하고 CPU 모듈(301)에 보고할 수 있으며, CPU 모듈(301)의 제어하에, 상기 포지셔닝 정보는 수신/송신 모듈(302)을 통하여 이동 통신 설비(1) 및/또는 클라우드 계산기(2) 등 외부 설비에 송신될 수 있다.
진동 센서 모듈(305)은, 예를 들면, 가속도 센서 등 각종 진동을 검출하는데 사용되는 센서를 이용할 수 있고, 진동을 검출하고 CPU 모듈(301)에 진동 강도 등 정보를 제공할 수 있는 센서면 되고, 가속도 센서에 한정되지 않는다.
알람 모듈(306)은 예를 들면, CPU 모듈(301)의 알람 지시 신호를 수신했을 때, 음성 알람 및/또는 광 알람 등 방식을 통하여 현장 알람을 울릴 수 있다. 설명이 필요한 것은, 본 발명의 도난방지 시스템은 자전거를 포지셔닝하고 추적하는 기능을 갖고 있으므로, 상기 현장 알람에 사용되는 알람 모듈(306)은 본 발명의 도난방지 시스템의 필요한 구성 요소는 아니다.
자물쇠 제어 모듈(307)은 CPU 모듈(301)의 지시에 따라 본 도난방지 자물쇠(30)의 자물쇠 핀의 잠금해제를 실현하고, 본 도난방지 자물쇠(30)의 상태 정보(잠금 상태, 잠금해제 상태)를 검출하며 CPU 모듈(301)에 보고할 수 있다.
메모리(313)는 클록 모듈(303)이 CPU 모듈(301)에 제공한 시간 정보, 포지셔닝 모듈(304)이 CPU 모듈(301)에 제공한 포지셔닝 정보를 저장하고, 필요에 따라, 진동 센서 모듈(305)이 CPU 모듈(301)에 제공한 진동 강도 정보를 저장할 수도 있다.
전력 공급 모듈(308)은 후술할 전지 등을 포함하고, 상기 각종 전자 모듈에 전력을 공급할 수 있다. 설명이 필요한 것은, 후술할 실시예에 있어서, 전력 공급 모듈(308)은 에너지 저장 장치로 전지를 포함하지만, 외부로부터 실시간 전력 공급이 가능한 경우, 예를 들면, 태양 에너지를 이용하여 전력을 생성할 때, 전지를 구바히지 않아도 되고, 예를 들면 광전 소자(photovoltaic device)와 콘덴서 등의 조합을 통하여 상기 전력 공급 모듈을 실현할 수 있다. 또한, 도2에 있어서, 전력 공급 모듈(308)은 CPU 모듈(301)에 전기적으로 연결되고, CPU 모듈(301)을 통하여 기타 각 모듈에 전력을 공급하지만, 직접 각 모듈에 각각 전기적으로 연결되어 전력을 공급할 수도 있다.
설명이 필요한 것은, 도2에 도시된 각 모듈은 아래의 실시예와 같이 모두 자물쇠와 일체로 통합될 수 있고, 일부의 모듈을 단독인 차량 탑재 전자 설비(도난방지 검측 설비)로서 자물쇠의 외부에 존재할 수도 있으며, 필요한 배선 등을 통하여 자물쇠와 필요한 관련 정보를 송수신할 수만 있으면 된다. 예를 들면, 자물쇠 제어 모듈(307)의 후술할 모터 어셈블리와 위치 센서 등을 도난방지 자물쇠 내의 부품에 장착해야 하는 외에, 모두 단독인 차량 탑재 전자 설비(도난방지 검측 설비)로서 잠금장치의 밖에 존재할 수 있다.
[도난방지 시스템]
아래에, 본 발명의 도난방지 시스템의 도난방지 방법을 설명한다. 도10은 본 발명의 도난방지 방법의 흐름을 나타내는 개략도이다.
먼저, CPU 모듈(301)은 미리 설정한 주기(S101)에 따라 정기적으로 자동으로 웨이크업하고, 자물쇠 제어 모듈(307)을 웨이크업시키며, 현재 도난방지 자물쇠의 잠금상태 정보(S102)를 문의한다.
자물쇠 제어 모듈(307)이 CPU 모듈(301)에 피드백한 신호가 상기 도난방지 자물쇠가 잠금해제 상태(S103의 "잠금해제")임을 표시할 때, CPU 모듈(301)은 자전거가 정상으로 사용되고 있다고 판단하므로, 제1슬립 모드를 구동하고, 수신/송신 모듈(302), 클록 모듈(303), 포지셔닝 모듈(304), 알람 모듈(306) 및 자물쇠 제어 모듈(307)이 슬립 상태로 진입하도록 지시하고, 자체도 슬립 상태로 진입하며, 진동 센서 모듈(305)에서 송신된 진동 검출 신호(S104)를 무시하거나 또는 차단하고, 다음 번 웨이크업 주기(S101)를 대기한다. 이에 따라, 자전거가 정상으로 사용될 때 각 모듈의 슬립을 통하여 전력을 절약할 수 있다.
자물쇠 제어 모듈(307)이 CPU 모듈(301)에 피드백하는 신호가 상기 도난방지 자물쇠가 잠금 상태(S103의 "잠금")임을 표시할 때, CPU 모듈(301)은 제2슬립 모드를 시동하고, 여전히 수신/송신 모듈(302), 클록 모듈(303), 포지셔닝 모듈(304), 알람 모듈(306) 및 자물쇠 제어 모듈(307)이 슬립 상태로 들어갈 것을 지시하고, 자체도 슬립 상태로 들어가지만, 진동 센서(305)에서 송신된 진동 검출 신호(S106)를 무시하거나 또는 차단하지 않는다.
이러한 경우, 진동 센서 모듈(305)이 진동을 검출해 냈을 때(S107의 "있음"), CPU 모듈(301)에 진동 검출 신호를 송신하고, CPU 모듈(301)은 상기 진동 검출 신호에 기초하여 웨이크업하고, 진동 검출 신호에 포함된 진동 강도 정보(S108)를 수집하며, 상기 진동 강도가 미리 설정한 역치α(S109)를 초과하였는지 여부를 판단한다.
진동 강도가 미리 설정한 역치α를 넘지 않았을 때, 상기 진동은 파괴 행위에 의하여 발생된 것이 아니고, 우연히 발생한 약간의 흔들림이라고 판단하므로, 제2슬립 모드(S109의 "아니오")로 돌아간다.
진동 강도가 미리 설정한 역치α(S109의 "예")를 초과하였을 때, 상기 진동은 극심한 파괴 행위에 의한 것으로 판단되므로, 모든 모듈을 웨이크업시키고, 지속적으로 또는 미리 설정한 시간 간격에 따라 간헐적으로 포지셔닝 정보, 현재 시간 정보 등을 수집하고(S110), 알람 모듈(306)에 알람을 울릴 것을 지시한다(S111). 아울러, 수신/송신 모듈(302)을 통하여 클라우드 계산기(2) 및/또는 이동 통신 설비(1)등 외부 설비와 통신이 가능한지 여부를 검출하고(S112), 통신이 가능한 경우(S112의 "가능"), 수집한 포지셔닝 정보, 현재 시간 정보를 클라우드 계산기(2) 및/또는 이동 통신 설비(1)등의 외부 설비에 보고한다(S113). 일시적으로 통신이 불가능한 경우(S112의 "불가능"), 수집한 포지셔닝 정보, 현재 시간 정보 등을 메모리에 저장하고(S114), 지속적으로 또는 미리 설정한 시간 간격으로 간헐적으로 클라우드 계산기(2) 및/또는 이동 통신 설비(1) 등의 외부 설비와 통신이 가능한지를 검출하고(S112), 통신이 가능하다고 검출된 경우(S112의 "가능"), 저장한 포지셔닝 정보, 현재 시간 정보 등을 클라우드 계산기(2) 및/또는 이동 통신 설비(1) 등 외부 설비에 보고한다(S113). 또한, 단계 S110에 있어서, 계속하여 진동 강도 정보를 수집할 수도 있고, 단계(S114)에서 상기 진동 강도 정보를 저장하며, 단계(S113)에서 상기 수집된 진동 강도 정보를 함께 클라우드 계산기(2) 및/또는 이동 통신 설비(1) 등 외부 설비로 보고한다.
[도난방지 자물쇠의 구체적 실시예]
도3~도9는 도난방지 자물쇠(30)의 구체적인 실시예를 나타낸다.
아래에, 쉽게 설명할 수 있도록, 도3의 (A)에 도시된 상태를 기준으로, 도난방지 자물쇠(30)의 너비 방향을 좌우 방향으로 정의하고, 도난방지 자물쇠(30)의 높이 방향을 상하 방향으로 정의하며, 도난방지 자물쇠(30)의 두께 방향을 전후 방향으로 정의한다. 또한, 때로는 도3의 (A)에 도시된 도난방지 자물쇠의 표면을 정면 또는 앞면이라 칭하고, 도3의 (B)에 도시된 도난방지 자물쇠의 표면을 배면 또는 뒷면이라 칭한다.
[케이싱에 관하여]
도3은 도난방지 자물쇠(30)의 전체적인 외관을 나타내는 개략도이고, 도3의 (A)는 도난방지 자물쇠(30)의 정면도이며, 도3의 (B)는 도난방지 자물쇠(30)의 배면도이다. 도4는 도난방지 자물쇠(30)의 사시도이다.
도3의 (A)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 도난방지 자물쇠(30)는 U자형 자물쇠이고, 그 케이싱(309)은 전체적으로 말발굽 모양(U자형)으로 형성되고, 자물쇠 본체부와 상기 자물쇠 본체부의 좌우 양측에서 각각 연장되어, 상기 대략 C자형의 자물쇠 구멍을 형성하는 사이드암부를 구비한다. 자물쇠 본체부의 정상 중앙에는 자전거 등으로 상기 도난방지 자물쇠(30)를 장착하기 위한 자물쇠 장착홀(3094)이 형성되고, 예를 들면, 자전거 프레임 튜브에 끼워서 연결할 수 있다.
자물쇠 장착홀(3094)의 하방에는 포지셔닝 모듈 장착부가 설치되어 있고, 상기 부위에는 GPS 보호용 커버(3043)을 장착하며, 그 내부에는 후술할 GPS 모듈(3042) 등을 수용한다. 도4를 참조하면, 자물쇠 장착홀(3094)과 GPS 보호용 커버(3043) 및 그 부근의 주변 부위는 케이싱(309)의 정면 기타 부위보다 더 앞으로 돌출되고 정면 평면 내의 투영 면적이 점차적으로 축소되는 경사진 계단 형상(이하, 계단(3095)라 칭함)으로 형성되고, GPS 보호용 커버(3043)는 장착된 후 그 정면, 측면 모두가 계단(3095)의 기타 부분과 평활하게 과도(過渡)되도록 설계된다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이, GPS 보호용 커버(3043)를 케이싱(309)에 고정한 후, 힘이 인가될 때 상기 GPS 보호용 커버(3043)을 잠금해제 어렵고, 따라서, 도난방지 자물쇠 자체가 파손되지 않도록 보다 바람직하게 보호할 수 있다. 또한, GPS 보호용 커버(3043)의 하방에 가까운 위치에, 후술의 도광파이프(3063)를 노출시키는 도광홀(3105)이 설치되어 있다.
도3의 (A)를 다시 보면, 계단(3095)의 하방은 U자형 자물쇠의 환상 자물쇠 부분이고, 아래로 개구하는 C자형 자물쇠 구멍으로 형성된다. 후술의 도7을 참조하면, 케이싱의 상기 환상 자물쇠 부분 내부에는 C자형의 자물쇠 홈(312)을 형성한다. 또한, 환상 자물쇠 부분의 일 사이드암에는 또한 자물쇠 핀 핸들(3079)의 슬라이드를 안내하는 슬라이딩 홀이 형성되어 있다.
또한, 도5를 참조하면, 표면 쉘(3091)의 좌우 방향의 일측(본 실시예에서는 우측)의 측벽에는 또한 개방창(3093)이 설치되어 있다. 도난방지 자물쇠(30)의 손상 저항성을 강화하기 위하여, 바람직하게는, 예를 들면, 스테인리스강 등의 금속 자재로 구성된 도난방지 자물쇠의 케이싱(309)을 이용하지만, 금속 재질의 케이싱은 그 내부에 수용된 수신/송신 모듈(302)(안테나(3021))의 무선 송수신을 차폐 또는 과도로 차단하므로, 상기 개방창(3093)을 설치하여 케이싱(309)이 안테나(3021) 신호 송수신에 대한 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, 도3의 (B)에 도시된 바와 같이, 케이싱(309)의 배면, 후술할 전기 창고 하우징(310)의 음성 통과홀(3104)에 대응하는 위치에는 음성 알람 홀(3096)이 설치되어 있다.
[내부 수단에 관하여]
도5는 도난방지 자물쇠(30)의 각 구성 부품을 예시적으로 나타낸 분해도이다. 도5에 도시된 바와 같이, 상기 도난방지 자물쇠(30)는, 표면 쉘(3091)과 하부 쉘(3092)로 구성된 케이싱; 전기 창고 상부 커버(3101)와 전기 창고 하부 커버(3102)로 구성된 전기 창고 하우징; 전기 창고 하우징 내에 수용된 전지(3081); 전기 창고 하우징 내에 수용되고, 상기 CPU 모듈(301), 수신/송신 모듈(302), 클록 모듈(303), 진동 센서 모듈(305), 음성 알람 모듈(3061) 및 자물쇠 제어 모듈(307)의 일부(모터 드라이버, 미도시)가 통합된 PCB 기판(311); 자물쇠 볼트(3071); 상기 자물쇠 볼트(3071)에 연결된 스프링(3078); 자물쇠 볼트(3071)의 좌우 양측에 분포된 제1리밋 스위치(3072A)와 제2리밋 스위치(3072B)를 포함하는 위치 센서; 자물쇠 볼트(3071)의 이동을 위하여 동력을 제공하는 모터(3077), 모터(3077)의 출력축 측에 장착된 개스킷(3076) 및 모터(3077)과 개스킷(3076)을 내부에 수용한 모터 박스(3075)를 조합하여 이루어진 모터 어셈블리; 모터(3077)의 출력축에 연결되어 상기 출력축과 함께 회전하는 크랭크 수단(3074); 케이싱 하부에 형성된 C자형 자물쇠 홈(312) 내에 수용된 인장 스프링(3073A)과 자물쇠 핀(3073B); 자물쇠 핀(3073B)에 연결되고 케이싱 외에 노출된 자물쇠 핀 핸들(3079); 및 개스킷(3041), GPS 모듈과 광 알람 모듈이 통합된 GPS 전기회로판(3042), GPS 보호용 커버(3043), 도광파이프(3063)를 포함한다.
[전기 창고에 관하여]
도6은 본 실시예의 전기 창고 하우징(310)의 모양 구조를 예시적으로 나타낸 사시도이다. 도6에 도시된 바와 같이, 전기 창고 하우징(310)은 전기 창고 상부 커버(3101)와 전기 창고 하부 커버(3102)를 볼트 연결에 의하여 함께 접합하여 구성된 것이며, 접합된 주변에는 개스킷(3103)(도5 참조)이 설치되어, 내부에 방수 방진의 밀폐된 공간을 전기 창고로 형성시킴으로써, 상기 전지(3081)와 PCB 기판(311)을 수용한다. 물론, 전기 창고 상부 커버(3101)와 전기 창고 하부 커버(3102) 클램핑, 접착, 리베팅 등 임의의 방식으로 접합할 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 전기 창고 하우징(310)은 상하 방향에서 케이싱(309) 내의 자물쇠 장착홀(3094)과 C자형 자물쇠 홈(312) 사이의 공간 내에 장착되고, 자물쇠 장착홀(3094)과 C자형 자물쇠 홈(312)의 대응하는 위치에서 상기 자물쇠 장착홀(3094)과 C자형 자물쇠 홈(312)을 피하는 방식으로 각각 오목부(도7 참조)가 형성되어 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 전기 창고 하우징(310)의 두께는 일치하지 않고, 좌우 방향에서 두께가 비교적 작은 얇은 쉘부와 두께가 비교적 큰 두꺼운 쉘부를 포함하며, 얇은 쉘부의 내부 공간은 비교적 납작하고, 두꺼운 쉘부의 내부 공간은 비교적 깊으며, 얇은 쉘부와 두꺼운 쉘부 사이에는 계단 모양의 과도부가 형성되어 있다.
또한, 전기 창고 하우징(310)의 얇은 쉘부에는 또한 전기공급선이 통과하는 배선구(3107)가 설치되어 있고, PCB 기판(311)의 배선은 상기 배선구(3107)에서 인출되어 후술할 모터와 위치 센서에 연결되어, 전기 에너지를 제공하고, 제어 신호을 송수신한다. 상기 배선구(3107)는 전기 창고 상부 커버(3101)의 얇은 쉘부에 설치되고, 후술할 자물쇠 제어 모듈의 모터 어셈블리, 위치 센서는 모두 상기 전기 창고 상부 커버(3101)의 얇은 쉘부에 설치되므로, 배선구와 모터 어셈블리 및 위치 센서의 배치 위치를 더욱 근접하게 함으로써 배선의 길이를 단축할 수 있고, 각 부품의 배치를 보다 치밀하게 할 수 있다. 또한, 케이싱(309)(하부 쉘(3092))과 전기 창고 하우징(310)(전기 창고 하부 커버(3102))의 자물쇠 장착홀에 대응되는 부위에는 입선구(3108)(도5 참조)가 설치되어 있고, 상기 입선구를 통하여 케이싱 외부로부터 전기 창고 내로, 예를 들면 전지(3081) 충전용의 전기공급선 등을 인입할 수 있다. 상기 자물쇠 장착홀은 자전거의 프레임 튜브에 끼워서 도난방지 자물쇠의 장착을 실현하므로, 프레임 튜브의 대응하는 부위에 도난방지 자물쇠(30)의 입선구(3108)와 상대하는 와이어 홀을 뚫어서, 전기공급선 등을 차프레임 튜브 내부에 은폐되도록 배선시키며, 상기 전기공급선이 쉽게 파손되는 것을 방지하고, 도난방지 자물쇠 자체의 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.
도5와 도7의 (B)를 참조하면, 전기 창고 하우징(310)의 좌우 양측벽 내측의 중부에서 위쪽으로 편이한 위치에는 카드 슬롯(3105)이 설치되어 있고, PCB 기판(311)은 판면 법선이 자물쇠 정면에 대략 평행되는 방식으로 카드 슬롯(3105)에 삽입된다. 또한, PCB 기판(311)의 전후 방향에서의 너비는 전기 창고 하우징(310)의 두께 변화에 맞추어 변화하고, 즉, PCB 기판(311)의 두꺼운 쉘부 내에 위치하는 부분의 전후 방향에 있어서의 너비는 비교적 넓고, 얇은 쉘부 내에 위치하는 부분의 전후 방향에서의 너비는 비교적 좁다. 또한, 본 실시예에 있어서, 전지(3081)는, 예를 들면 리튬 이온 전지를 사용하고, 전체적인 형상은 대략 직방체 형상이며, 직방체 여섯개 면에서 면적이 가장 큰 면(이하, 최대 표면이라도 칭함)이 상기 PCB 기판의 판면과 대략 평행인 방식으로 전기 창고 하우징(310)의 두꺼운 쉘부 내에 고정된다.
일반적으로, PCB 기판에 각 모듈을 장착할 수 있는 충분한 공간을 확보하기 위하여, PCB 기판의 면적을 촉소시키는 측면에서는 한정되어 있다. 또한, 전지는 충분한 전지 용량을 확보하기 위하여, 전지 팩의 체적을 축소시키는 측면에서도 한정되어 있다. 그러므로, PCB 기판의 판면과 대략 직방체 형상의 전지 팩의 최대 표면이 도난방지 자물쇠의 정면과 평행인 방식으로 도난방지 자물쇠 내에 장착되는 경우, 도난방지 자물쇠의 전체적인 두께를 억제할 수 있지만, 도난방지 자물쇠의 정면 면적을 증가시켜야 하고, C자형 자물쇠 홈(312)과 장착홀(3094)의 자물쇠 정면에서 차지하는 면적을 축소시킬 수 없는 경우, 자물쇠의 높이 방향(상하 방향) 또는 너비 방향(좌우 방향)에서만 면적을 증가시켜 PCB 기판과 전지 팩의 장착 수요를 만족시킬 수 밖에 없고, 이는 도난방지 자물쇠 전체가 너무 크게 보이게 하고, 도난방지 자물쇠의 미관에 영향을 주고, 도난방지 자물쇠의 장착에도 영향을 줄 수 있다. 본 실시예에 있어서, 도난방지 자물쇠의 두께 방향에서의 공간을 충분히 이용하고, PCB 기판의 표면 및 전지의 최대 표면이 자물쇠의 정면과 수직이 되게 C자형 자물쇠 홈(312)과 자물쇠 장착홀(3094) 사이의 공간 내에 삽입시킴으로써, 자물쇠의 정면 면적을 과도하게 증가시키지 않으므로, 자물쇠는 보다 미관적이고 장착하기 편리하다.
또한, 전기 창고 하우징으로 하여금 얇은 쉘부와 두꺼운 쉘부를 갖게 함으로써, 두꺼운 쉘부에 상기와 같이 전지와 PCB 기판의 주요 부분을 장착할 수 있으며, 전지와 PCB 기판의 장착 공간을 확보하고, 아울러, 얇은 쉘부의 외부 공간을 이용하여 후술할 모터 어셈블리, 자물쇠 볼트, 위치 센서 등을 장착할 수 있다. 이에 따라, 케이싱(309) 내의 한정된 공간 내에 치밀하게 각 모듈을 배치할 수 있으므로, 도난방지 자물쇠 전체의 체적을 감소시킬 수 있다.
또한, 전기 창고 하우징(310)의 케이싱(309)의 개방창(3093)에 대응하는 측벽 부위에는 도7의 (A)에 도시한 바와 같이, 돌기부(3107)가 형성되고, 상기 돌기부(3107)의 형상은 개방창(3093)의 형상과 일치하며, 개방창(3093)에 밀착되어 있다. 전기 창고 하우징(310) 전체는 강도 등을 확보하기 위하여 경질의 금속 또는 플라스틱 등 재료를 사용하여 구성할 수 있지만, 적어도 상기 돌기부(3107)는 안테나(3021)의 송수신에 실질적인 영향을 주지 않는 경질 재료로 구성된다.
[알람 모듈에 관하여]
도5를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 알람 모듈(306)은 음성 경보를 울릴 수 있는 음성 알람 모듈(3061)(예를 들면, 버저 및 그 액추에이터)과 광 알람을 울릴 수 있는 광 알람 모듈(예를 들면, LED 모듈 및 액추에이터, 미도시)를 포함한다. 음성 알람 모듈(3061)의 장착 위치에 대응하여, 전기 창고 하우징(310)(본 실시예에서는 전기 창고 하부 커버(3102)의 아래 위치에 설치)에는 음성 통과홀(3104)이 설치되어 있고, 상기 음성 통과홀에는 방수 음성 통과막이 부착되어 있으며, 경보음의 외부 전달에도 영향주지 않을 뿐만 아니라 먼지 또는 물 등이 상기 음성 통과홀(3104)을 통과하여 전기 창고 내부에 진입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 광 알람 모듈은 GPS 전기회로판(3042)에 장착되고, 후술할 GPS 전기회로판(3042)에 설치된 핀(3044)를 통과하여 통신가능하게 CPU 모듈(301)에 연결되며, CPU 모듈(301)에 의하여 제어되어 광 알람을 울린다. 또한, 후술할 GPS 보호용 커버(3043)에는 도광홀(3105)(도4 참조)이 설치되어 있고, 도광파이프(3063)는 상기 도광홀(3105)에서 GPS 보호용 커버(3043)의 외부(도3의 (A) 참조)에 노출됨으로써, LED에서 발생되는 광을 도난방지 자물쇠 외부로 인출할 수 있다.
광 알람 모듈을 도난방지 자물쇠 외부 표면에 근접한 GPS 진기회로판에 설치함으로써, LED에서 발생된 광을 도난방지 자물쇠 내부에서 외부로 안내하는 경로 길이를 단축시킴으로써, 광 알람의 휘도를 확보할 수 있고, 또한 전기회로 배선 설계를 간단화할 수 있다.
설명이 필요한 것은, 본 실시예에서 동시에 음성 알람 모듈(3061)과 광 알람 모듈을 구비하지만, 필요에 따라 그 중의 하나만을 구비할 수도 있다. 또는, 상기와 같이, 본 발명의 도난방지 시스템은 기타 도난방지 대책을 더 구비하므로, 도난방지 자물쇠(30)는 상기 알람 모듈(306)을 구비하지 않아도 있다.
[수신/송신 모듈에 관하여]
PCB 기판(311) 위에 집적된 수신/송신 모듈(302)로서, 도5와 도8을 참조하면, PCB 기판(311)의 케이싱(309)의 개방창(3093)에 근접한 위치에는 안테나(3021)가 설치되어 있다. 이에 따라, 안테나와 이동 통신 설비(1), 클라우드 계산기(2) 사이에서 무선 네트워크를 이용하여 신호를 송수신할 때, 신호가 케이싱(309) 또는 전기 창고 하우징(310)에 의하여 차폐 또는 차단되어 신호의 송수신이 순조롭지 못한 경우를 방지할 수 있다.
[포지셔닝 모듈]
포지셔닝 모듈(304)로서, 본 실시예에서는 GPS 모듈을 사용한다. 도5를 참조하면, 상기와 같이, GPS 보호용 커버(3043)는 경사진 계단 형상으로 형성되고, 그 내부에 GPS 전기회로판(3042)을 수용한 후, 개스킷(3041)을 개재하고 표면 쉘(3091)의 정면측의 포지셔닝 모듈 장착부에 덮혀지며, 클램핑, 접착, 볼트 또는 리베팅 등의 방식으로 표면 쉘(3091)에 고정된다. GPS 보호용 커버는 경질(쉽게 파손되지 않음), 또한 GPS 신호의 수신에 실질적 영향을 주지 않는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, GPS 전기회로판(3042)은 방수 방진의 형식으로 GPS 보호용 커버(3043)와 개스킷(3041)에 둘러싸인 밀폐 공간 내에 밀폐되고, GPS 신호의 수신을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, GPS 전기회로판(3042)이 파손되지 않도록 보호할 수 있다. 또한, GPS 전기회로판(3042)의 핀(3044)은 개스킷(3041), 표면 쉘(3091) 및 전기 창고 하우징(309)(구체적으로, 전기 창고 상부 커버(3101))의 대응 위치에 설치된 핀 관통홀(3106)(도5와 도7의 (A) 참조)을 관통하여 PCB 기판(311)에 설치된 커넥터에 삽입 연결되며, 이로써, GPS 전기회로판의 GPS 모듈 및 광 알람 모듈과 PCB 기판(311)의 CPU 모듈(301)이 통신하도록 한다.
[자물쇠 제어 모듈]
도7은 본 실시예의 도난방지 자물쇠(30) 내부 구조를 나타낸 개략도이고, (A)는 정면에서 볼 때, 표면 쉘(3091) 및 개스킷(3041), GPS 전기회로판(3042), GPS 보호용 커버(3043)을 제거한 후의 모양이고, (B)는 배면에서 볼 때, 하부 쉘(3092)을 제거한 후의 모양이다. 도8은 정면에서 오른쪽으로 볼 때, 표면 쉘(3091), 전기 창고 상부 커버(3101) 및 개스킷(3041), GPS 전기회로판(3042), GPS 보호용 커버(3043)를 제거한 후의 사시도이다.
본 발명의 도난방지 자물쇠의 기계 부분은, 차단 홈이 설치되어 있고, 자체의 이동을 통하여 자물쇠 구멍을 개방하거나 폐쇄하여 자물쇠를 잠금해제하거나 또는 잠그는 자물쇠 핀; 자물쇠 핀의 자물쇠 홈에서 나왔다 들어갔다 하는 것을 통해, 자물쇠 핀의 이동을 차단하거나 해제하는 자물쇠 볼트; 자물쇠 핀에 자물쇠를 잠금해제하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제1가압 수단; 자물쇠 볼트에 자물쇠 핀의 차단 홈으로 들어가는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제2가압 수단;을 포함한다.
자물쇠 제어 모듈은, CPU로부터의 지시 신호를 수신하고, 모터 어셈블리의 출력축의 회전을 제어하는 모터 드라이버; 모터 드라이버의 구동 신호에 근거하여 출력축을 회전시키는 모터 어셈블리; 모터 어셈블리의 출력축에 연결되어, 모터 어셈블리의 회전 구동력을 자물쇠 볼트로 하여금 자물쇠 핀의 차단 홈에서 이출되게 하는 구동력으로 전환시키는 자물쇠 볼트 구동 수단; 및 자물쇠 볼트의 위치를 측정하고, CPU로 자물쇠 볼트의 위치를 표시하는 신호를 출력하는 위치 센서;를 포함한다.
구체적으로, 본 실시예에 있어서, 도난방지 자물쇠(30)는 U자형 자물쇠 형식을 이용하되, 자물쇠 핀(3073B)은 환상 자물쇠 핀이고, 케이싱(309)에 설치된 환상의 자물쇠 홈(312)에 따라 이동하여 자물쇠 구멍을 개방하거나 또는 폐쇄함으로써, 자물쇠의 잠금해제 또는 잠금을 실현한다.
자물쇠 볼트(3071)는 자물쇠 핀(3073B)에 설치된 차단 홈에서 나왔다 들어갔다 함으로써, 자물쇠 핀(3073B)이 C자형 자물쇠 홈(312)에 따라 이동하는 것을 차단하거나 해제한다. 도8을 참조하면, 자물쇠 볼트(3071)의 중앙부에는 크랭크 수단(3074)의 돌출 핸들이 인입되는 구동홀이 개설되어 있다.
제1가압 수단은 본 실시예에 있어서 인장 스프링(3073A)으로 이루어 지고, 그 일단은 자물쇠 홈(312) 내에 고정되며, 타단은 자물쇠 핀(3073B)의 자물쇠 구멍이 아닌 일단에 연결되고, 자물쇠 핀(3073B)에 대하여 자물쇠 열림 방향으로 견인하는 힘을 인가한다. 물론, 변형예에 있어서, 예를 들면, 일단이 자물쇠 홈(312) 내에 고정되고, 타단이 자물쇠 핀(3073B)에 대하여 자물쇠 열림 방향으로 튕기는 힘을 인가하는 스프링 등을 이용할 수도 있다. 즉, 자물쇠를 잠글 때, 자물쇠 핀(3073B)의 자물쇠 구멍단이 자물쇠 구멍을 폐쇄하여 스프링을 압축하고, 스프링은 자물쇠 핀을 탄력에 의하여 회복시키는 힘을 생성하며, 이에 따라, 자물쇠 볼트가 차단 홈을 이출할 때, 스프링의 힘은 해제되고, 자물쇠 핀은 튕겨나오며, 따라서 자물쇠 구멍을 개방한다. 이 외에, 또한 기타 방식을 이용하여 상기 기능을 실현할 수 있다.
또한, 도5를 참조하면, 모터 어셈블리는 본 실시예에 있어서, 자물쇠 볼트(3071)의 이동을 위하여 전력원을 제공하는 모터(3077), 모터(3077)의 출력축측에 장착된 개스킷(3076), 및 모터(3077)와 개스킷(3076)을 내부에 수용하는 모터 박스(3075)를 포함한다. 모터(3077)에 대하여 개스킷(3076)과 모터 박스(3075)를 설치함으로써, 방진 방수의 모터 어셈블리를 형성할 수 있고, 도난방지 자물쇠의 환경 저항성을 향상할 수 있다. 상기 모터 어셈블리는 PCB 기판(311)에 장착된 모터 드라이버(미도시)에 의하여 구동되어 출력축을 회전시킨다.
자물쇠 볼트 구동 수단은 본 실시예에서 크랭크 구조를 이용한다. 도5를 참조하면, 크랭크 수단(3074)의 일단은 모터 어셈블리의 출력축에 연결되고, 타단에는 자물쇠 볼트에 형성된 구동홀에 삽입되는 돌출 핸들이 형성되어 있으며, 모터 어셈블리의 출력축이 회전할 때, 상기 돌출 핸들이 편심 거리를 반경으로 하는 원형 궤적에 따라 회전하도록 구동한다. 또한, 자물쇠 볼트 구동 수단은 당연히 본 실시예의 크랭크 구조에 한정되지 않고, 모터 어셈블리의 회전 구동력을 자물쇠 볼트로 하여금 자물쇠 핀의 차단 홈에서 이출되게 하는 구동력으로 전환할 수 있는 구조이기만 하면, 임의의 전동 방식을 이용할 수 있고, 예를 들면, 웜 구조 등을 이용할 수도 있다.
상기와 같이, 자물쇠 볼트(3071)에는 구동홀이 형성되어 있고, 상기 구동홀 내에는 스토퍼가 형성되어 있다. 구동홀은 아래의 잠금해제와 잠금 과정을 실현할 수 있는 형상으로 형성된다.
자물쇠를 잠금해제하는 과정:
자물쇠 볼트(3071)가 자물쇠 핀의 차단 홈 내에 위치할 때, 크랭크 수단의 돌출 핸들은 구동홀 내의 스토퍼가 아닌 곳에서 대기하고; 자물쇠를 열고자 할 때, 크랭크 수단의 돌출 핸들은 구동홀 내에서 스토퍼 위치까지 회전했을 때 스토퍼에 의하여 차단되고, 돌출 핸들는 스토퍼를 밀면서 계속하여 회전하고, 따라서, 자물쇠 볼트(3071)가 차단 홈에서 이출되는 방향으로 이동하도록 구동하고, 이때, 자물쇠 볼트(3071)에 대하여 자물쇠 핀(3073B)의 차단 홈으로 들어가는 힘을 인가하는 스프링(3078)은 압축되고; 돌출 핸들이 계속 회전하고 나아가 스토퍼의 차단을 넘었을 때, 자물쇠 핀(3073B)은 차단 홈에서 이출되는 방향으로 이동하는 힘을 상실하고, 따라서, 스프링(3078)에 의하여 인가된 힘의 작용하에서, 자물쇠 핀에 접촉될 때까지, 자물쇠 핀의 차단 홈으로 들어가는 방향으로 이동하며, 이때, 자물쇠 핀은 이미 인장 스프링(3073A)의 작용하에 잠금해제 상태에 위치 변경되며, 차단 홈은 자물쇠 볼트와 대응하지 않는 위치로 이동하므로, 자물쇠 핀은 자물쇠 핀의 차단 홈이 아닌 부위에 접하고, 이때, 크랭크 수단의 돌출 핸들은 제1위치로 회전하여 돌아와 대기한다.
자물쇠를 잠그는 과정:
자물쇠 핀(3073)이 자물쇠 잠금 방향으로 견인되어 이동하고, 차단 홈이 자물쇠 홈(3073B)의 이동에 따라 자물쇠 볼트(3071)에 대응하는 위치에 이동했을 때, 자물쇠 볼트(3071)는 스프링(3078)의 추진력에 의하여 차단 홈에 진입하고, 자물쇠 핀(3073B)의 이동을 고정하여, 이로써 잠금을 완료한다.
상기 과정을 실현하기 위하여, 구동홀은 여러가지 형상을 이용할 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에 있어서, 구동홀은 대략 "b"자형으로 형성되고, 상기 "b"자의 오른쪽 반원의 정상은 상기 스토퍼에 대응된다. 예를 들면, 상기 "b"자형 구동홀의 오른쪽 반원과 수직선이 접하는 부분의 중앙부 위치는 상기 제1위치이고, 돌출 핸들은 이 곳에서 대기하며(이하, 제1위치라고도 칭함); 자물쇠를 잠금해제하는 과정에서 돌출 핸들은 시계 반대 방향으로 오른쪽 반원에 따라 아래에서 위로 오른쪽 반원의 정상(스토퍼)으로 회전할 때, 돌출 핸들은 스토퍼를 밀고 자물쇠 볼트 전체를 위(차단 홈에서 이출되는 방향)로 이동시키며, 돌출 핸들이 스토퍼를 넘는 경계(이하, 제2위치라고도 칭함)에 도달했을 때, 자물쇠 볼트는 위(차단 홈에서 이출되는 방향)로 이동하는 최대 위치에 도달하고, 이어서, 돌출 핸들은 스토퍼를 넘어, "b"자형 구동홀의 수직 홀 부분에 진입하며, 자물쇠 볼트는 위로 미는 힘을 상실하고, 따라서, 스프링(3078)의 추진력의 작용하에, 아래측(차단 홈으로 들어가는 방향)으로 이동하여 자물쇠 핀에 접촉하고, 이때, 돌출 핸들은 회전을 멈추거나 또는 제1위치로 회전하여 돌아와 대기한다.
도9는 구동 홀의 예시적인 형상을 나타낸 개략도이다. "b"자형 구동홀에 관하여, 도9의 (A)에 도시된 바와 같이 대략 4분의 3의 정원일 수 있고, 또는 도9의 (B)에 도시된 바와 같이 대략 4분의 3의 타원일 수도 있다. 상기 정원 또는 타원의 직경 또는 단축이 돌출 핸들의 회전 궤적 원의 직경보다 작지 않으면 된다. 또한, "b"자형 홀을 이용하지 않고, 도9의 (C)에 도시된 바와 같이, 대략 원형의 홀 내에 스토퍼로서 작용하도록 돌기를 설치할 수도 있다. 그러므로, 구동홀의 형상은 다종 다양하고, 크랭크 수단에 맞추어 상기 잠금해제와 잠금 과정을 실현할 수만 있으면 된다.
또한, 본 실시예에서, 자물쇠 볼트(3071)의 위치를 측정하는 위치 센서(3072)는 각각 자물쇠 볼트(3071)의 좌우 양측에 위치하는 제1리밋 스위치(3072A)와 제2리밋 스위치(3072B)를 포함한다. 상기 2개의 리밋 스위치는 압력 센서를 이용하여 실현할 수 있다. 구체적으로, 도7의 (A)를 참조하면, 자물쇠 볼트(3071)의 양측에서, 각각 그 이동 방향에서 이격된 위치에는 제1리밋 플랫(3071A)과 제2리밋 플랫(3071B)이 설치되어 있고, 제1리밋 스위치(3072A)와 제2리밋 스위치(3072B)는 각각 제1리밋 플랫(3071A)과 제2리밋 플랫(3071B)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 자물쇠 볼트(3071)가 자물쇠 핀(3073B)의 차단 홈 내에 진입할 때, 제1리밋 플랫(3071A)과 제1리밋 스위치(3072A)가 상호 접하고, 제1리밋 스위치(3072A)를 트리거하여 제1위치 제한 신호를 생성하여 CPU 모듈(301)에 보고하고, 이에 따라, CPU 모듈(301)은 도난방지 자물쇠가 현재 잠긴 상태임을 알게 되고, 이때, 제2리밋 플랫(3071B)은 제2리밋 스위치(3072B)와 상호 분리되어, 제2리밋 스위치(3072B)가 트리거되지 않아서 위치 제한 신호를 생성하지 않게 된다.
자물쇠를 열어야 할 때, CPU 모듈(301)은 모터 어셈블리를 구동하여 회전시키도록 모터 드라이버를 지시하고, 자물쇠 볼트(3071)는 크랭크 수단에 의하여 구동되어 차단 홈에서 이출되고, 이때, 2개의 리밋 플랫은 자물쇠 볼트의 이동에 따라 이동하고, 제1리밋 플랫(3071A)은 제1리밋 스위치(3072A)와 분리되고, 자물쇠 볼트(3071)는 계속 이동하여 상기 최대 거리에 도달 또는 접근할 때, 제2리밋 플랫(3071B)은 제2리밋 스위치(3072B)에 접하고, 제2리밋 스위치(3072B)를 트리거하여 제2위치 제한 신호를 생성하여 CPU 모듈(301)에 보고하고, 이에 따라, CPU 모듈(301)은 도난방지 자물쇠가 현재 잠금해제 상태임을 알 수 있으며, 모터의 구동을 정지하도록 모터 드라이버를 지시한다. 이때, 모터 출력축에 연결된 크랭크 수단의 돌출 핸들은 관성 작용하에 제2위치를 넘은 후 정지한다. 또는, CPU 모듈(301)이 제2위치 제한 신호를 수신했을 때 모터 드라이버를 지시하여 계속하여 일정한 시간 모터의 회전을 구동한 후 정지하며, 돌출 핸들이 제1위치로 회전하여 돌아와 대기하게 할 수도 있다.
상기와 같이, 압력 센서와 자물쇠 볼트의 리밋 플랫의 조합을 예로 자물쇠 열림 상태와 잠김 상태를 검출하는 일 실시예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 여러가지 방식으로 자물쇠 열림 상태와 잠김 상태를 검출하는 목적을 실현할 수도 있고, 예를 들면, 레이저 센서와 자물쇠 볼트에 있는 위치마크의 조합을 이용하여 상기 기능을 실현할 수도 있고, 또는 자물쇠 볼트의 이동 방향에 거리 측정 센서를 설치하고, 자물쇠 볼트와 거리 측정 센서 사이의 거리를 측정하여 위치 검출 신호를 트리거할 수도 있다.
상기와 같이, 자전거용 U자형 자물쇠를 예로 본 발명의 도난방지 자물쇠의 일 예를 설명했지만, 상기 도난방지 자물쇠는 U자형 자물쇠 형식에 한정되지 않고, 자물쇠 구멍과 자물쇠 핀을 구비하여, 자물쇠 핀의 이동을 이용하여 자물쇠 구멍을 폐쇄하거나 개방하는 방식으로 자물쇠 잠금과 잠금해제를 실현하는 모든 자물쇠에 적용될 수 있다. 당연히, 상기 도난방지 자물쇠는 자전거 뿐만 아니라, 임의의 잠금이 필요한 대상에 적용할 수 있다.
상기와 같이 각종 개념을 상세히 설명하였지만, 당업자라면, 이러한 개념에 대한 각종 수정이나 체환은 본 발명에 개시된 전체적인 지도의 취지하에 실현할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 당업자라면 일반 기술을 이용하여 너무 많은 시험이 필요없이 청구범위서에 기재된 본 발명을 실현할 수 있다. 또한, 개시된 특정 개념은 단지 설명적인 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위서 및 그 등가 수단의 전부 범위에 의하여 한정된다.

Claims (10)

  1. 자물쇠 본체부, 및 상기 자물쇠 본체부의 좌우 양측에서 각각 연장되어 돌출되고, 상기 대략 C자형의 자물쇠 구멍을 형성하는 사이드암부를 구비하는 케이싱;
    상기 자물쇠 본체부 내에 배치된 전기 창고 하우징;
    차단 홈이 설치되어 있고, 상기 사이드암부 내를 따라 형성된 자물쇠 홈의 이동을 통해 상기 자물쇠 구멍을 개방하거나 폐쇄하는 자물쇠 핀;
    상기 전기 창고 하우징의 외측면에 장착되어, 상기 자물쇠 핀의 상기 차단 홈에서 나왔다 들어갔다하는 것을 통해, 상기 자물쇠 핀의 이동을 차단하거나 해제하는 자물쇠 볼트;
    상기 자물쇠 핀에 상기 자물쇠 구멍을 개방하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제1가압 수단;
    상기 자물쇠 볼트에 상기 자물쇠 핀의 상기 차단 홈에 진입하는 방향으로 이동하는 힘을 인가하는 제2가압 수단;
    상기 전기 창고 하우징 내에 수용되는 PCB 기판;
    상기 전기 창고 하우징 내에 수용되고, 해당 U자형 자물쇠 내의 각 전자 부품에 전력을 공급하는 전지;
    상기 전기 창고 하우징의 외측면에 장착된 모터;
    상기 PCB 기판에 장착되어 상기 모터의 출력축의 회전을 구동하는 모터 구동 모듈;
    상기 모터의 출력축에 연결되어 상기 모터의 회전 구동력을 상기 자물쇠 볼트로 하여금 상기 자물쇠 핀의 차단 홈에서 이출되게 하는 구동력으로 전환하는 자물쇠 볼트 구동 수단;
    상기 전기 창고 하우징의 상기 외측면에 장착되고, 상기 자물쇠 볼트가 상기 차단 홈에서 이출되었는지 여부를 검출하는 위치 센서; 를 포함하고,
    상기 위치 센서가 상기 자물쇠 볼트가 상기 차단 홈에서 이출된 것을 검출하는 경우, 상기 모터 구동 모듈은 상기 모터의 회전 구동을 정지하는, 대략 C자형의 자물쇠 구멍을 가지는 U자형 자물쇠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 창고 하우징은 상기 자물쇠 본체부의 좌우 방향에서 상기 자물쇠 본체부의 두께 방향에서 두께가 비교적 작은 얇은 쉘부와 두께가 비교적 큰 두꺼운 쉘부를 포함하며, 상기 얇은 쉘부의 내부 공간은 비교적 납작하고, 상기 두꺼운 쉘부의 내부 공간은 비교적 깊으며;
    상기 전지와 PCB 기판의 일부분은 상기 전기 창고 하우징의 상기 두꺼운 쉘부 내에 장착되고, 상기 PCB 기판의 나머지 부분은 상기 전기 창고 하우징의 상기 얇은 쉘 내부에 장착되는, U자형 자물쇠.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PCB 기판은 그 판면 법선이 상기 자물쇠 본체부의 정면에 대략 평행되는 방식으로 상기 전기 창고 하우징에 장착되고;
    상기 전지는 대략 직방체 형상이며, 직방체에서 면적이 가장 큰 표면이 상기 PCB 기판의 상기 판면과 대략 평행인 방식으로 상기 전기 창고 하우징의 상기 두꺼운 쉘부 내에 고정되는, U자형 자물쇠.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 모터, 상기 자물쇠 볼트 및 상기 제2가압 수단은 상기 전기 창고 하우징의 상기 얇은 쉘부의 외측면에 장착되는, U자형 자물쇠.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 전기 창고 하우징의 상기 자물쇠 본체부의 두께 방향과 수직이 되는 2개 표면에서, 일면은 평탄한 면이고, 타면은 상기 얇은 쉘부와 상기 두꺼운 쉘부에 대응하여 계단형인 과도를 형성하고;
    상기 모터, 상기 자물쇠 볼트 및 상기 제2가압 수단은 상기 전기 창고 하우징의 상기 얇은 쉘부의 상기 계단형 과도가 형성된 외측면에 장착되는, U자형 자물쇠.
  6. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 PCB 기판 위에 장착되고, 상기 자물쇠 본체부의 좌우 어느 하나의 측벽의 위치에 장착되고 외부 설비와 무선 통신을 진행하는 안테나를 구비하는 통신 모듈을 더 포함하고;
    상기 케이싱의 상기 안테나와 대응하는 부위에 개방창이 형성된, U자형 자물쇠.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기 창고 하우징은 상기 케이싱의 상기 개방창에 대응하는 부위에서 상기 개방창에 밀착하여 내장되어 형성된 돌기부;
    상기 전기 창고 하우징의 적어도 상기 돌기부는 상기 안테나의 무선 통신에 실질적인 영향을 주지 않는 경질 재료를 이용하여 구성되는, U자형 자물쇠.
  8. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,
    포지셔닝 모듈 전기회로판과 포지셔닝 모듈 보호용 커버를 포함하는 포지셔닝 모듈을 더 포함하고;
    상기 포지셔닝 모듈 전기회로판은 상기 포지셔닝 모듈 보호용 커버에 의해 상기 케이싱의 상기 자물쇠 본체부 외측의 포지셔닝 모듈 장착부에 커버되어 장착되고;
    상기 포지셔닝 모듈 전기회로판의 핀은 상기 케이싱과 상기 전기 창고 하우징에 설치된 핀 관통홀을 관통하여 PCB 기판에 통신 가능하게 연결되는, U자형 자물쇠.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 포지셔닝 모듈 전기회로판에는 또한 광 알람 모듈이 장착되고;
    상기 포지셔닝 모듈 보호용 커버에는 도광홀이 형성되며;
    상기 광 알람 모듈에서 발생한 알람 광은 상기 도광홀 내에 내장된 도광파이프에 의해 외부로 도출되는, U자형 자물쇠.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자물쇠 본체부의 상기 사이드암부에서 인출된 방향과 반대되는 일측에는 해당 U자형 자물쇠를 장착하기 위한 자물쇠 장착홀이 형성되고;
    상기 전기 창고 하우징은 상기 자물쇠 본체부 내의 상기 자물쇠 장착홀과 상기 자물쇠 홈 사이의 위치에 배치되며;
    상기 전기 창고 하우징은 상기 자물쇠 장착홀과 상기 자물쇠 홈에 대응하는 위치에 각각 오목부를 형성하여, 상기 자물쇠 장착홀과 상기 자물쇠 홈을 피하게 하는, U자형 자물쇠.
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