KR20180127284A

KR20180127284A - 자전거 잠금 장치 및 잠금 방법

Info

Publication number: KR20180127284A
Application number: KR1020180143371A
Authority: KR
Inventors: 이종현; 현정호; 강지순
Original assignee: 주식회사 바이시큐
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2018-11-28
Also published as: EP3431685A4; KR20180025142A; EP3431685A1; US10549801B2; KR101922055B1; JP2019520502A; JP6698941B2; EP3431685B1; US20190047647A1

Abstract

본 발명은 자전거 잠금 장치 및 방법에 관한 것으로, 자전거 허브의 내측면에 위치하는 내부 결착부재 및 상기 허브의 외측면에 위치하고 상기 내부 결착부재와 결합되는 외부 결착부재를 포함하는 결착부; 상기 외부 결착부의 일 측면에 결합되고, 모터 및 외부 케이스를 포함하는 구동부; 및 핀 케이스, 상기 핀 케이스의 내부에 위치하는 핀, 상기 핀 케이스의 상단에 결합되는 핀 케이스 덮개 및 상기 핀 케이스 덮개와 상기 핀에 결합되어 상기 핀을 상기 핀 케이스에 대해 요동 가능하게 지지하는 제1 스프링을 포함하는 잠금부;를 포함하되, 상기 잠금부는 상기 구동부의 내부에 위치하며, 상기 모터에 대하여 인가된 구동 신호에 의하여 상기 모터가 동작되면, 상기 모터와 연결된 상기 핀 케이스가 전진함으로써 상기 핀이 상기 외부 결착부재의 홈에 삽입되어 상기 허브의 회전을 방지하고, 상기 핀은, 자전거 바퀴의 소정의 구름이 있을 때 상기 제1 스프링의 탄성력에 의해 상기 외부 결착부재의 홈에 용이하게 삽입되는 것을 특징으로 한다.

Description

자전거 잠금 장치 및 잠금 방법{THE METHOD AND APPARATUS ABOUT BICYCLE LOCKING}

본 발명은 자전거 잠금 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자와 잠금 장치의 거리를 측정하여 기준 거리를 벗어나면 자동으로 잠금 모드로 동작되는 무선통신을 이용한 잠금 장치 및 방법에 관한 것이다.

근래 자동차의 증가로 인한 교통체증 및 환경오염이 심해지는 등의 이유로 인해 정부나 지방자치단체 차원에서 근거리 이동 수단으로 자전거의 이용이 활성화될 수 있도록 각종 정책을 추진하고 있다.

또한, 운동이 부족한 현대인에게 비만, 성인병 등의 발병비율이 높아지고 있고, 이를 예방할 수 있는 수단으로 자전거가 각광받고 있다. 이에 따라, 전국에 자전거 도로망이 늘어나게 되었고, 자전거를 이용하여 출퇴근을 하는 사람들이 늘어나게 되었다.

다만, 자전거의 특성상 무게가 많이 나가지 않고 근래에는 고가의 자전거가 시중에 많이 유통됨에 따라, 자전거의 절도 범죄는 해마다 증가하고, 이는 사회 문제의 하나로 대두되고 있다.

종래의 자전거 잠금 장치는 주차대나 바퀴 사이에 쇠사슬이나 와이어를 체결한 후에 잠금 장치를 잠그는 형태로 개발 및 유통되었고, 주차된 자전거를 이동시키기 위하여 자전거에 설치된 자물쇠를 해제시키고 쇠사슬이나 와이어를 풀어야 한다. 또한, 자물쇠가 달린 쇠사슬이나 와이어를 별도로 보관하거나 자전거 차체에 감아 두어야 하는 등 잠금 장치의 사용에 번거로운 문제가 있었다.

또한, 도난 방지를 위하여 내구성을 강화한 자전거 잠금 장치가 개발되어 왔으나, 이는 내구성 강화를 위해 무게 및 두께가 증가하게 되어 자전거 이용자의 불편함을 초래하고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 블루투스와 연동되어 신호 세기의 측정 및 비교를 통하여 자전거 사용자가 자전거에서 멀어지면 자동으로 잠금 모드로 동작하여 결합 및 해체의 불편함을 해소하고, 별도로 휴대할 필요가 없는 자전거 잠금 장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 이중 스프링을 통하여 잠금 장치의 결합 홈에 정확히 핀이 결합되지 않아도 바퀴의 소정의 구름으로 인하여 자동으로 핀과 홈이 체결되는 자전거 잠금 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치는 자전거 허브의 내측면에 위치하는 내부 결착부재 및 상기 허브의 외측면에 위치하고 상기 내부 결착부재와 결합되는 외부 결착부재를 포함하는 결착부; 상기 외부 결착부의 일 측면에 결합되고, 모터 및 외부 케이스를 포함하는 구동부; 및 핀 케이스, 상기 핀 케이스의 내부에 위치하는 핀, 상기 핀 케이스의 상단에 결합되는 핀 케이스 덮개 및 상기 핀 케이스 덮개와 상기 핀에 결합되어 상기 핀을 상기 핀 케이스에 대해 요동 가능하게 지지하는 제1 스프링을 포함하는 잠금부;를 포함하되, 상기 잠금부는 상기 구동부의 내부에 위치하며, 상기 모터에 대하여 인가된 구동 신호에 의하여 상기 모터가 동작되면, 상기 모터와 연결된 상기 핀 케이스가 전진함으로써 상기 핀이 상기 외부 결착부재의 홈에 삽입되어 상기 허브의 회전을 방지하고, 상기 핀은, 자전거 바퀴의 소정의 구름이 있을 때 상기 제1 스프링의 탄성력에 의해 상기 외부 결착부재의 홈에 용이하게 삽입될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로서 자전거 잠금 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 자전거 잠금 방법은, 자전거 잠금 장치와 사용자 디바이스와의 무선통신 신호 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 세기를 비교하는 단계; 및 비교 결과 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 세기 미만일 경우 상기 자전거 잠금 장치가 잠금 모드로 동작하는 단계;를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예로서, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자전거 잠금 장치는 블루투스와 연동되어 자동으로 잠금 및 잠금 해제 모드로 동작됨으로써, 결합 및 해체의 불편함을 해소시킬 수 있다.

또한, 핀과 연결되는 덮개를 통하여 사용자가 아닌 타인이 잠금 장치의 덮개를 임의로 분해할 수 없고, 가속도 센서를 통하여 가속도의 변화량을 실시간으로 측정하여 기준 수치 이상의 변화량이 감지된 경우 사용자에게 도난 방지 메시지를 전송함으로써 자전거의 도난 가능성을 현저하게 낮출 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다. 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치가 자전거의 허브 및 자전거 바퀴의 축 또는 포크에 결합된 상태의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 내부 및 외부 구성을 나타낸 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금부의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결착부와 자전거의 허브의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 잠금 상태에서의 결착부와 잠금부의 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 잠금 해제 상태에서의 결착부와 잠금부의 분리된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 외부 결착부재의 홈 중 외부 결착부재 중심으로부터 먼 영역에 핀이 체결된 상황을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 외부 결착부재의 홈 중 외부 결착부재 중심에 가까운 영역에 핀이 체결된 상황을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 잠금 해제 상태에서의 덮개부와 핀 케이스 돌기가 분리 가능한 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 잠금 상태에서의 덮개부를 핀 케이스 돌기가 가로막아 덮개부가 분리 불가능한 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의, 외주면에 마커가 형성된 외부 결착부재의 사시도이다.
도 13은 상기 외부 결착부재가 정상적으로 조립되어 외부 케이스에 일부 수용된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 내부에 마그네틱 센서가 설치된 상황을 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의, 케이블이 연결된 덮개부의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거 잠금 장치의 제1 덮개와 제2 덮개에 접촉 단자로서 커넥터가 형성된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법의 잠금 모드 또는 잠금 해제 모드가 동작되는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법의 잠금 모드에서의 도난 상황을 판단하는 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.

다만, 자전거의 특성상 무게가 많이 나가지 않고 근래에는 고가의자전거가 시중에 많이 유통됨에 따라, 자전거의 절도 범죄는 해마다 증가하고, 이는 사회 문제의 하나로 대두되고 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)가 자전거의 허브(H)및 자전거 바퀴(W)의 축 또는 포크(F)에 결합된 상태의 도면을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 알루미늄 합금 소재로 구성되어 경량이면서 강도가 뛰어나게 구성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

또한, 자전거 잠금 장치(10)는 방수 및 방진 중 적어도 하나의 기능을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 특정 종류의 자전거에 한정되어 적용되지 아니하고, 다양한 크기, 다양한 형태의 자전거 바퀴(W)에 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 내부 및 외부 구성을 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금부(300)의 내부 구성을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결착부(100)와 자전거의 허브(H)의 결합 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예로서 자전거 잠금 장치(10)가 제공될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 자전거 허브(H)의 내측면에 위치하는 내부 결착부재(120)재 및 허브(H)의 외측면에 위치하고, 내부 결착부재(120)재와 결합되는 외부 결착부재(110)를 포함하는 결착부(100), 외부 결착부재(110)의 일 측면에 면하고, 모터(210), 기어(240) 및 외부 케이스(230)를 포함하는 구동부(200) 및 구동부(200)의 내부에 위치하고, 핀 케이스(340), 핀 케이스(340)의 내부에 위치하는 핀(310), 핀 케이스(340)의 상단에 결합되는 핀 케이스 덮개(350) 및 상기 핀 케이스 덮개(350)와 상기 핀(310)에 결합되어 상기 핀(310)을 상기 핀 케이스(340)에 대해 요동 가능하게 지지하는 제1 스프링(330)을 포함하는 잠금부(300)를 포함할 수 있고, 잠금부(300)는 구동부(200) 내부에 위치할 수 있으며, 모터(210)에 대하여 인가된 구동 신호에 의하여 모터(210)가 동작되면, 모터(210)와 연결된 핀 케이스(340)가 전진함으로써 핀(310)이 외부 결착부재(110)의 홈(111)에 결합되어 허브(H)의 회전을 방지할 수 있다.

결착부(100)는 내부 결착부재(120)재와 외부 결착부재(110)의 사이에 2개의 고무 패드(130)를 더 포함할 수 있다. 도 4에서와 같이 허브(H)의 내측면과 외측면에 하나씩의 고무 패드(130)가 배치되어 스포크에 충격이 가해지는 것을 막고, 결착부(100)의 허브(H)에 대한 결합력을 높여 주고, 마찰을 증대시켜 사용 중 결착부(100)의 중심이 어긋나는 것을 막는다.

또한 결착부(100)는 내부 결착부재(120)재와, 허브(H) 외측면에 배치된 고무 패드(130) 사이에 적어도 하나의 스페이서(140)를 포함할 수 있다. 스페이서(140)는 외부 결착부재(110)의 위치를 조정하기 위해서 필요한데, 구동부(200)의 구동에 따라 외부 결착부재(110)에 핀(310)이 결합되고 이탈될 수 있는, 외부 결착부재(110)와 외부 케이스(230)의 적절한 간격을 유지할 수 있도록 사용된다. 사용자는 스페이서(140)를 외부 결착부재(110)와 고무 패드(130) 사이에 필요한 개수만큼 배치하고, 볼트(150)를 이용해 외부 결착부재(110), 스페이서(140), 고무 패드(130) 및 내부 결착부재(120)재를 체결하여 적절한 위치에 외부 결착부재(110)가 배치된 상태로 결착부(100)를 허브(H)에 결합시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 LED 모듈(530) 위에 덮혀 LED의 빛을 방사하는 LED 커버(430)를 포함할 수 있다.

또한 덮개부(400)는 제1 덮개(410) 및 제2 덮개(420)를 포함할 수 있고, LED 커버(430)는 제2 덮개(420)와 외부 케이스(230) 사이에 위치할 수 있다.

이 밖에 LED 커버(430)와 외부 케이스(230)의 사이에는 PCB 기판(440)이 배치되고, PCB 기판(440)에 전력을 공급하기 위한 배터리(250) 및 전자부품들이 연결될 수 있다. 제어부(미도시) 및 통신부(미도시)가 PCB 기판(440)에 연결될 수 있으며, 구동부(200)의 모터(210) 역시 PCB 기판(440)으로부터 전력 및 구동 신호를 전달받을 수 있다.

PCB 기판(440)에는 패턴 또는 칩 안테나(미도시)가 더 구비되어, 본 발명의 자전거 잠금 장치(10)의 무선통신에 사용될 수 있다.

구동부(200)가 포함하는 외부 케이스(230)는 원통형으로 형성되어, 내부에 잠금부(300) 등의 자전거 잠금 장치(10)의 구성요소들을 수용할 수 있으며, 일면이 개방되어 외부 결착부재(110)의 일부 영역을 수용할 수 있다. 또한 외부 케이스(230)의 측면에는 개구부(232)가 형성되어 포크(F)가 통과하고 서로 결합되도록 할 수 있다. 따라서 결착부(100)는 회전하는 바퀴(W)의 허브(H)에, 구동부(200)와 잠금부(300)는 고정된 포크(F)에 결합됨으로써 서로 상대적인 움직임을 가지게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 도면에 도시된 바와 같이 원통형 구조일 수 있으나, 이에 한정되지는 않고 다양한 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 결착부(100)를 구성하는 외부 결착부재(110)와 내부 결착부재(120)재는 볼트(150)나 나사 등의 체결 장치를 이용하여 자전거의 허브(H)에 결합될 수 있다. 결합되는 허브(H)는 자전거의 앞 바퀴(W)에 위치한 허브(H)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않고, 뒷 바퀴(W)의 허브(H)에 결합될 수도 있다. 또한 결착부(100)가 자전거의 바퀴(W)와 일체로 회전할 수 있다면 허브(H)를 둘러싼 스포크에 결착부(100)가 결합될 수도 있다.

바퀴(W)의 허브(H)와 결합된 외부 결착부재(110) 및 내부 결착부재(120)재는 주행시, 결합된 바퀴(W)와 함께 회전할 수 있다.

외부 결착부재(110) 및 내부 결착부재(120)재는 도면에 도시된 바와 같이 원환체로 형성될 수 있다. 각 결착부(100)의 중앙에 위치한 허브(H)를 둘러싸도록 하기 위함이다. 그러나 외부 결착부재(110)는 허브(H)의 외측면에 결합되므로, 원판형으로 형성되되 중앙에 오목하게 들어간 리세스(recess)가 형성될 수도 있으며 이에 제한되지 않은 다양한 형태의 결착부(100)가 가능하다.

본 발명의 자전거 잠금 장치(10)의 잠금부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 이중 스프링 구조를 가질 수 있다. 이중 스프링 구조를 위해 잠금부(300)는 핀(310)을 중심으로 서로 반대 방향에 위치하는 제1 스프링(330)과 제2 스프링(320)을 포함한다.

제1 스프링(330)은 핀 케이스(340) 내에 포함되는 핀(310)과, 핀 케이스(340)의 일단을 덮도록 결합되는 핀 케이스 덮개(350)의 내측면에 연결되어, 핀(310)이 핀 케이스(340)에 대해 요동 가능하도록 지지한다. 따라서 핀(310)과 핀 케이스(340)가 상대적인 움직임을 가지도록 할 수 있다.

제2 스프링(320)은 핀 케이스(340)의 하단과 외부 케이스(230)의 내부에 연결된다. 따라서 핀 케이스(340)가 외부 결착부재(110)를 향해 전진할 때 압축되며, 핀 케이스(340)에 대해 구동력의 전달이 이루어지지 않을 때 핀 케이스(340)에 탄성력을 작용하여 원 위치로 돌아가도록 한다. 따라서 제2 스프링(320)으로 인하여 모터(210)의 동작 없이는 잠금부(300)가 항상 잠금 해제 상태를 유지할 수 있다.

핀 케이스(340)의 외측면에는 기어(240)가 치합될 수 있는 랙(342)이 형성될 수 있다. 랙(342)은 핀 케이스(340)의 장방향을 따라 배열된다. 치합된 기어(240)가 회전함에 따라 랙(342)을 핀 케이스(340)의 장방향을 따라 이동시켜, 핀 케이스(340) 전체가 장방향을 따라 직선으로 이동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 잠금부(300)를 구동시키는 방법으로 기어(240)와 랙(342)의 상호작용을 이용하였으나, 모터에 연결된 구동암과 구동암에 연결된 돌기를 이용하는 방법, 웜 기어와 리드 스크류를 이용하는 방법 등 이에 제한되지 않는 다양한 방식으로 잠금부(300)의 직선 구동을 구현 할 수 있다.

또한 핀 케이스(340)의 외측면에는 핀 케이스 돌기(341)가 돌출되어 형성될 수 있다. 핀 케이스 돌기(341)는 본 발명의 일 실시예와 같이 핀 케이스(340)에 형성될 수도 있으나, 핀 케이스 덮개(350)에 형성될 수도 있다. 핀 케이스 돌기(341)의 작용에 대해서는 도 9 내지 도 11에 대한 설명에서 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 구동부(200)의 동작을 제어하는 제어부 및 사용자 디바이스(미도시)와 무선 통신으로 연결되는 통신부를 더 포함할 수 있고, 통신부는 사용자 디바이스로부터 구동신호를 인가 받아 제어부로 구동 신호를 전달할 수 있다.

또한, 통신부는 사용자 디바이스와 블루투스를 통하여 연결될 수 있고, 블루투스의 신호 세기가 기 설정된 값 이하로 측정되면 제어부가 구동부의 동작을 제어하여 자전거의 잠금을 수행할 수 있다. 이 때, 블루투스 신호의 세기는 수신신호감도(RSSI)일 수 있다.

본 명세서에서의 사용자 디바이스는 스마트 폰을 의미할 수 있고, 이 때 스마트 폰의 어플리케이션을 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 상태, 배터리(250) 잔량이 표시될 수 있고, 배터리(250) 부족 시 사용자에게 알림을 통하여 전달될 수 있다.

또한, 어플리케이션의 설정 변경을 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 블루투스 기준 세기, 잠금 동작 범위 등을 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는 가속도 센서를 더 포함할 수 있고, 가속도 센서를 이용하여 잠금 상태에서의 각 축의 가속도의 변화량을 측정하고, 측정된 변화량이 기 설정된 기준 수치 이상인 경우 사용자 디바이스로 도난 방지 메시지를 전송할 수 있고, 도난 경보음을 울릴 수 있다.

이와 같은 가속도 센서는 다축 가속도 센서와, 지자기 센서와, 자이로 센서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

가속도 센서는 특정 방향의 직선운동에 대한 속도의 증감비를 계산하여 움직임을 감지하는 역할을 한다. 다시 말하면, 가속도 센서는 물체에 가해지는 가속도의 크기를 출력하는 것으로, 범위가 3축 방향인 3축 가속도 센서는 x, y, z축의 3축 방향의 3차원 공간에서 가속도를 측정할 수 있다. 이때, 3축 가속도 센서의 출력 값인 3축 가속도 값은, g=(gx, gy, gz)로 표현할 수 있다.

지자기(Geomagnetic) 센서는 지구 자기장을 이용해 방위각을 탐지하여 동서남북을 감지하여 주는 역할을 한다. 지자기 센서 내에는 자기장의 세기를 측정할 수 있는 센서가 x,y,z 방향으로 3개가 붙어 있어 이 3개의 센서 간의 출력을 이용하여 센서에 미치는 자기장 방향을 측정하는 것이다. 이때, 지자기 센서의 출력 값인 3축 자기장 값은, m=(mx, my, mz)로 표현할 수 있다.

자이로 센서는 각속도를 검출하여 샘플링 시간 동안(예를 들어, 1초 동안)에 물체의 각도가 얼마만큼 움직이는가를 측정하는 센서이다. 상세히, 물체가 운동할 때 코리올리 힘이 발생하는데, 자이로 센서는 이 코리올리 힘에 대한 공식을 이용하여 관성계에 작용하는 각속도를 감지할 수 있다. 이때, 자이로 센서의 출력 값으로 3축 각속도 값을 얻을 수 있다.

또한, 측정된 가속도의 변화량이 기준 변화량 이상이거나, 측정된 각속도가 기준 각속도 이상이어서 제어부가 도난 상황이 발생하였다고 판단하면 LED 모듈(530) 또는 음성출력 모듈(520)을 통하여 점등되거나 부저(buzzer) 등의 음성이 출력될 수 있고, 측정된 가속도의 변화량이나 각속도로부터 더 이상 도난 상황이 아니라고 판단되면 LED 모듈(530) 또는 음성출력 모듈(520)의 동작이 중단될 수 있다. 또한, 사용자가 사용자 디바이스를 통하여 LED 모듈(530) 또는 음성출력 모듈(520)의 동작을 중단시킬 수 있다.

또한 자전거 주행 모드, 즉 잠금 해제 상태일 때 가속도 센서, 자이로 센서 및 마그네틱 센서(260)를 통하여 자동으로 자전거의 주행 트래킹(tracking)이 시작될 수 있고, 센서들이 감지한 센싱값의 변화에 따라 주행 트래킹의 종료도 자동으로 이루어질 수 있다. 별도로 주행 트래킹은 사용자의 조작에 의하여 선택적으로 온(on)/오프(off)될 수 있다. 상기 센서들 중 적어도 하나의 센싱값을 이용하여 자전거가 주행중임을 파악하고, 주행 거리, 주행 속도 등의 주행 정보를 제어부가 산출할 수 있다. 또한 자전거가 주행중인 경우, 제어부는 구동부(200)의 동작에 의해 자전거 잠금 장치(10)의 잠금이 이루어지지 않도록 한다. 마그네틱 센서(260)의 배치에 대해서는 도 14에 대한 설명에서 후술한다.

또한, 자전거 잠금 장치(10)는 알림부(미도시)가 더 포함될 수 있고, 알림부에는 잠금 장치의 일 측면에 위치하여 잠금 또는 잠금 해제 시에 점등을 통한 알림을 수행하는 LED 모듈(530) 및 잠금 또는 잠금 해제 시에 알림음의 출력을 통한 알림을 수행하는 음성출력 모듈(520)이 포함될 수 있다. LED 모듈(530)은 PCB 기판(440)에 위치할 수 있다. LED 모듈(530)은 도 2에 도시된 바와 같이, 복수로 구성되어 PCB 기판(440)의 외주를 따라 균일한 간격으로 배치될 수 있으나 그 개수 및 배치 방법은 이에 제한되지 않는다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 상태에서의 결착부(100)와 잠금부(300)의 결합된 상태를 나타내고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 해제 상태에서의 결착부(100)와 잠금부(300)의 분리된 상태를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는, 잠금 시, 구동부(200)의 모터(210)가 동작하여 핀 케이스(340)를 이동시키고, 핀 케이스(340) 내의 핀(310)이 자전거의 허브(H)에 결합되어 있는 외부 결착부재(110)에 체결된다. 구체적으로, 모터(210)가 구동 신호를 인가 받아 동작하여, 모터(210)에 연결된 기어(240)를 회전시킨다. 기어(240)는 회전하여 치합되어 있는 랙(342)을 전진시킨다. 랙(342)이 전진함에 따라, 핀 케이스(340)가 전진한다. 핀 케이스(340)가 전진함에 따라 제2 스프링(320)은 압축된다. 핀 케이스(340) 내에 수용되어 있는 핀(310)은 핀 케이스(340)와 함께 전진하여 외부 결착부재(110)의 홈(111)에 삽입된다. 이에 따라 외부 결착부재(110)는 고정되고, 외부 결착부재(110)와 결합되어 있는 자전거의 허브(H) 역시 고정되어 바퀴(W)의 회전을 방지할 수 있다. 제1 스프링(330)의 반력에 의하여, 핀(310)이 외부 결착부재(110)의 홈(111)에 정확히 체결되지 않아도, 바퀴(W)의 소정의 구름으로 외부 결착부재(110)의 홈(111)에 핀(310)이 체결될 수 있다.

반대로, 잠금 해제 시, 모터(210)가 잠금 시와 상반된 방향으로 동작하여 잠금부(300)의 핀(310)을 외부 결착부재(110)의 반대 방향으로 이동시키고, 이에 따라 외부 결착부재(110)와 핀(310)이 분리될 수 있다. 잠금 해제 시, 제2 스프링(320)은 핀(310)에 탄성력을 제공하여, 모터(210)의 동작과 함께 핀(310)이 외부 결착부재(110)로부터 이탈하는 것을 보조한다. 외부 결착부재(110)와 핀(310)이 마찰에 의해 강하게 체결되어 있는 경우, 단순히 모터(210)의 힘 만으로는 핀(310)의 이탈이 원활하게 이루어지지 않을 수 있기 때문이다. 따라서 외부 결착부재(110)의 고정은 해제되고, 잠금 해제가 되어 바퀴(W)의 회전이 가능해진다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 외부 결착부재(110)의 홈(111) 형태와 배열에 대해서 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 외부 결착부재(110)의 홈(111) 중 외부 결착부재(110) 중심으로부터 먼 영역에 핀(310)이 체결된 상황을 도시한 도면이고, 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 외부 결착부재(110)의 홈(111) 중 외부 결착부재(110) 중심에 가까운 영역에 핀(310)이 체결된 상황을 도시한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 자전거 잠금 장치(10)의 외부 결착부재(110)에는 적어도 하나의 홈(111)이 형성된다. 외부 결착부재(110)의 일측면에 오목하게 파인 홈(111)이 형성됨으로써, 핀(310)이 삽입될 수 있는 공간이 형성되고, 삽입된 핀(310)이 홈(111)과 체결되어 외부 결착부재(110)와 잠금부(300)가 결합되는 것이다. 외부 결착부재(110)와 잠금부(300)가 결합됨으로써, 자전거 바퀴(W)의 잠금이 이루어진다.

외부 결착부재(110)에는 홈(111)이 복수로 형성될 수 있다. 홈(111)과 핀(310)이 결합할 수 있는 정확한 위치를 찾기 위해 바퀴(W)를 회전시켜야 하는 불편함을 줄이기 위함이다. 복수의 홈(111)은 외부 결착부재(110)의 내주를 따라 균일한 간격으로 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이 핀(310)은 제1 스프링(330)을 가지고 있어, 외부 결착부재(110)의 일측면 중 홈(111)이 아닌 면에 핀(310)이 접촉한다 해도, 바퀴(W)를 일정 정도 굴려서 홈(111)에 핀(310)이 삽입되도록 할 수 있다.

만일 홈(111)이 핀(310)의 외관에 정확히 대응되도록 원기둥형으로 형성될 경우, 핀(310)과 홈(111)이 조금만 엇나가게 정렬되어도 핀(310)이 홈(111)에 삽입될 수 없다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해, 외부 결착부재(110)의 홈(111)은 외부 결착부재(110)의 중심을 향해 개방된 형태로 형성될 수 있다. 중심 방향으로 길게 개방되어 형성된 홈(111)에 의해, 핀(310)과 홈(111)의 중심이 정확하게 정렬되지 않더라도 도 7 및 도 8과 같이 핀(310)이 홈(111) 내부로 삽입되어 정상적으로 바퀴(W) 잠금을 수행할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 해제 상태에서의 덮개부(400)와 핀 케이스 돌기(341)가 분리 가능한 상태를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 상태에서의 덮개부(400)를 핀 케이스 돌기(341)가 가로막아 덮개부(400)가 분리 불가능한 상태를 나타낸다.

도 9, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)는, 구동부(200)가 포함하는 외부 케이스(230)에 연결되고 잠금 장치의 일 측면에 위치한 덮개부(400)를 더 포함할 수 있다. 잠금 장치가 잠금 상태인 경우, 덮개부(400)와 잠금부(300)가 서로 맞물려 덮개부(400)의 회전 및 개방이 방지될 수 있고, 잠금 장치가 잠금 해제 상태인 경우, 덮개부(400)와 잠금부(300)이 더 이상 맞물리지 않아 덮개부(400)의 회전 및 개방이 가능해질 수 있다.

도 9 및 도 10에서 확인할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 다른 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 해제 시, 잠금부(300)가 외부 결착부재(110)의 반대 방향으로 이동되어 핀 케이스 돌기(341)와 제1 덮개 돌기(411)의 결합이 풀리게 된다. 이에 따라 제1 덮개 돌기(411)는 제2 덮개(420) 슬롯 내부에서 이동 가능해지고, 제1 덮개(410)가 회전 가능한 상태가 되어 덮개부(400)를 개방 가능하다. 도 9와 도 10은 제1 덮개(410)가 제2 덮개(420)에 대해 회전하여 덮개 제거 불가 위치와 덮개 제거 가능 위치에 배치되어 있는 상황을 각각 나타낸 것이다.

반대로, 도 11에서 확인할 수 있는 자전거 잠금 장치(10)의 잠금 시, 잠금부(300)가 구동부(200)의 구동에 따라 외부 결착부재(110)를 향해 이동되고, 핀 케이스 돌기(341)가 제1 덮개 돌기(411)에 접촉하게 된다. 따라서 핀 케이스(340)와 제1 덮개(420)가 서로 맞물리고, 핀 케이스(340)를 포함하는 잠금부(300)는 외부 케이스(230) 내에 고정되어 있으므로 이에 맞물려있는 제1 덮개(410)의 회전이 방지된다. 따라서 제1 덮개(410)를 사용자의 조작에 의해 회전시켜서 잠금 해제 위치에 배치할 수 없으므로, 덮개부(400)를 개방할 수 없게 된다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의, 외주면에 마커가 형성된 외부 결착부재(110)의 사시도이고, 도 13은 상기 외부 결착부재(110)가 정상적으로 조립되어 외부 케이스(230)에 일부 수용된 상태를 나타낸 측면도이다.

도 12를 참조하면, 외부 결착부재(110)의 외주면에는 마커가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예와 같이 색이 서로 다른 2개의 마커가 외부 결착부재(110)의 회전축 방향을 따라 외부 결착부재(110)의 외주면에 하나씩 배치될 수 있으나, 하나의 원형 마커가 배치될 수 있는 등 마커의 배열은 이에 제한되지 않는다.

도 13을 참조하면, 자전거 잠금 장치(10)를 자전거에 결합할 때, 외부 결착부재(110)는 외부 케이스(230)로부터 일정 간격만큼 이격되어 배치된다. 외부 결착부재(110)는 자전거 바퀴(W)의 허브(H)에 결합되어 자전거 바퀴(W)와 같이 회전하지만, 외부 케이스(230)는 자전거의 포크(F)에 결합되어 회전하지 않기 때문에, 서로 접촉하도록 배치될 경우 마찰이 발생하기 때문이다.

외부 결착부재(110)와 외부 케이스(230)의 간격은, 잠금시 잠금부(300)의 핀(310)이 구동부(200)에 의해 이동하여 외부 결착부재(110)의 홈(111)에 삽입될 수 있으며 잠금 해제시 잠금부(300)의 핀(310)이 구동부(200)에 의해 이동하여 외부 결착부재(110)의 홈(111)으로부터 이탈될 수 있는 간격이어야 한다. 따라서 적절한 간격을 유지하는 것이 중요하나, 외부 결착부재(110)는 외부 케이스(230) 내부로 일부 삽입되어 가려지므로 적절한 간격이 유지되고 있는지를 육안으로 판단하기 쉽지 않다.

본 발명의 일 실시예에 따른 외부 결착부재(110)의 외주면에는 마커가 형성되므로, 상기 마커가 드러나는 정도를 통해 적절한 간격 유지가 이루어지는지를 확인할 수 있다. 제1 마커(113)는 외부 결착부재(110)의 외주면 중 외부 결착부재(110)의 일측면에 가까운 영역에 형성되고, 제2 마커(114)는 외부 결착부재(110)의 외주면 중 외부 결착부재(110)의 타측면에 가까운 영역에 형성된다. 동시에 상기 마커들은, 정상적으로 외부 결착부재(110)와 외부 케이스(230)가 조립된 경우 하나의 마커만이 외부에서 확인 가능하고 하나의 마커는 외부 케이스(230)에 의해 가려지는 위치에 배치된다. 따라서 도 13과 같은 경우 외부 결착부재(110)와 외부 케이스(230)는 올바르게 장착되어 적절한 간격을 유지하고 있는 것이다. 만일 하나의 마커와 다른 마커의 일부가 외부로 드러나는 경우 이는 적절한 간격보다 큰 간격을 외부 결착부재(110)와 외부 케이스(230)가 유지하고 있는 것이고, 하나의 마커만 드러나되 전체가 아닌 일부만이 드러나는 경우 적절한 간격보다 작은 간격을 외부 결착부재(110)와 외부 케이스(230)가 유지하고 있는 것이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 내부에 마그네틱 센서(260)가 설치된 상황을 나타낸 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 외부 결착부재(110)는 일부 영역이 자성이 있는 재질로 구성되거나, 자석이 외부 결착부재(110)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 따라서 외부 케이스(230)에 결합되는 마그네틱 센서(260)를 인접하게 배치하여 외부 결착부재(110)의 회전시 변화하는 자기력을 측정할 수 있다. 별도의 센서와 센싱부를 구성하지 않고, 잠금 기능을 수행하는 외부 결착부재(110)를 이용하는 것이다.

마그네틱 센서(260) 대신 리드 스위치, 홀 센서 등이 사용될 수 있으며 그 종류는 이에 제한되지 않는다.

외부 결착부재(110)로부터 이격되어 배치되고, 외부 케이스(230)에 회전 가능하게 결합되어 외부 결착부재(110)의 회전에 따라 변화하는 자기력에 의해 회전 가능한 발전용 자석(미도시)가 더 구비될 수 있다. 뿐만 아니라 외부 결착부재(110)의 내에 자석이 내장되고, 외부 케이스(230) 내에 수용된 발전기에 자기력의 변화가 전달되어 전력이 생산될 수도 있다. 바퀴(W)의 회전을 이용해 전력을 생산할 수 있는 것이다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의, 케이블(413)이 연결된 덮개부(400)의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 덮개(410)에는 도난 방지용 케이블(413)이 연결될 수 있다. 본 발명의 자전거 잠금 장치(10)는 바퀴(W)와 자전거 본체의 상대적인 움직임이 불가능하도록 해서 자전거의 잠금을 수행하는 것이므로, 자전거 몸체를 들어서 옮기는 방식으로 도난이 이루어질 경우 이를 막기에는 효과적이지 않다. 따라서 일반적인 자전거용 자물쇠 케이블(413)을 덮개부(400)에 연결 가능하도록 하여 이러한 경우를 대비하는 것이다.

자물쇠 케이블(413)은 고정 가능한 물체를 둘러싸고, 일단이 제1 덮개(410)에 연결된다. 케이블(413)의 일단은 자전거 잠금 장치(10)의 잠금이 이루어질 때, 제1 덮개 돌기(411)와 같이 잠금부(300)와 결합되어 이탈이 방지될 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거 잠금 장치(10)의 제1 덮개(410)와 제2 덮개(420)에 접촉 단자인 커넥터가 형성된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 덮개(410)에는 제1 덮개 커넥터(411)가 적어도 하나 형성될 수 있고, 제2 덮개(420)에는 제1 덮개 커넥터(411)와 대응하는 위치에 형성되는 제2 덮개 커넥터(421)가 형성될 수 있다. 제1 덮개(410)가 제2 덮개(420)에 조립되면, 제1 덮개 커넥터(411)와 제2 덮개커넥터(421)가 서로 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 덮개 커넥터(421)는 하단에 위치한 PCB 기판(440)과 전기적으로 연결되어, 결과적으로 제1 덮개(410)를 PCB 기판(440)과 전기적으로 이을 수 있다. 이에 따라 제1 덮개(410)에 전력 및 제어 신호가 공급되도록 하여, LED, 스피커 모듈 등을 덮개에서 사용 가능하도록 한다.

제1 덮개(410)와 제2 덮개(420)가 연결될 수 있는 방법으로 도 16에 도시한 바와 같이 전기적 접점을 이용하는 방법 외에도, 블루투스, ANT+와 같은 무선 통신 방식을 이용하여 덮개를 모듈화 하는 방식이 있을 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법의 잠금 모드 또는 잠금 해제 모드가 동작되는 순서도이다.

본 발명의 다른 실시예로써 자전거 잠금 방법이 제공될 수 있다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법은 자전거 잠금 장치(10)와 사용자 디바이스와의 무선통신 신호 세기를 측정하는 단계(S100), 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 세기를 비교하는 단계(S200) 및 비교결과 측정된 신호 세기가 기준 세기 미만일 경우 자전거 잠금 장치(10)가 잠금 모드로 동작하는 단계(S300, S400)를 포함할 수 있다.

또한, 전술한 측정된 신호의 세기가 기준 세기 미만일 경우가 아닌, 측정된 신호 세기가 기준 세기 이상일 경우, 자전거 잠금 장치(10)가 잠금 해제 모드로 동작하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법의 잠금 모드에서의 도난 상황을 판단하는 순서도이다.

도 18를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법은 가속도 센서가 각 축의 가속도의 변화량을 측정하고, 자이로 센서가 각 축의 각속도를 측정하는 단계(S410), 측정된 변화량과 기 설정된 기준 변화량을 비교하고, 측정된 각속도를 기준 각속도와 비교하는 단계(S420), 비교 결과 측정된 변화량이 기준 변화량 이상이거나, 측정된 각속도가 기준 각속도 이상인 경우 도난 상황으로 판단하는 단계(S430, S440) 및 판단된 도난 상황에 따라 사용자 디바이스로 도난 방지 메시지를 전송하는 단계(S450)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 잠금 방법은 잠금 모드, 잠금 해제 모드 또는 도난 신호 판단 시에 자전거에 부착된 LED 모듈 또는 음성출력 모듈이 동작하여 각각 점등 또는 음성이 출력될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 장치에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 장치에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 자전거 잠금 장치 100: 결착부,
110 : 외부 결착부재 111 : 홈
113 : 제1 마커 114 : 제2 마커
120 : 내부 결착부재 130 : 고무 패드
140 : 스페이서 150 : 볼트
200 : 구동부 210 : 모터
230 : 외부 케이스 231 : PCB 커넥터
232 : 개구부 240 : 기어
250 : 배터리 260 : 마그네틱 센서
300 : 잠금부 310 : 핀
320 : 제2 스프링 330 : 제1 스프링
340 : 핀 케이스 341 : 핀 케이스 돌기
342 : 랙 350 : 핀 케이스 덮개
400 : 덮개부 401 : 덮개 커넥터
410 : 제1 덮개 411 : 제1 덮개 돌기
412 : 제1 덮개 커넥터 413 : 케이블
420: 제2 덮개 421 : 제2 덮개 슬롯
422 : 제2 덮개 커넥터 430 : 안테나
440 : PCB 기판 520 : 음성출력 모듈
530 : LED 모듈 H : 허브
F : 포크 W : 바퀴

Claims

자전거 잠금 장치로서,
자전거 허브의 내측면에 위치하는 내부 결착부재 및 상기 허브의 외측면에 위치하고 상기 내부 결착부재와 결합되는 외부 결착부재를 포함하는 결착부;
상기 외부 결착부재의 일 측면에 결합되고, 모터 및 외부 케이스를 포함하는 구동부; 및
핀 케이스, 상기 핀 케이스의 내부에 위치하는 핀, 상기 핀 케이스의 상단에 결합되는 핀 케이스 덮개 및 상기 핀 케이스 덮개와 상기 핀에 결합되어 상기 핀을 상기 핀 케이스에 대해 요동 가능하게 지지하는 제1 스프링을 포함하는 잠금부;를 포함하되,
상기 잠금부는 상기 구동부의 내부에 위치하며,
상기 모터에 대하여 인가된 구동 신호에 의하여 상기 모터가 동작되면, 상기 모터와 연결된 상기 핀 케이스가 전진함으로써 상기 핀이 상기 외부 결착부재의 홈에 삽입되어 상기 허브의 회전을 방지하고,
상기 핀은, 자전거 바퀴의 소정의 구름이 있을 때 상기 제1 스프링의 탄성력에 의해 상기 외부 결착부재의 홈에 용이하게 삽입되는 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 및
사용자 디바이스와 무선 통신으로 연결되는 통신부;를 더 포함하고,
상기 통신부는 상기 사용자 디바이스로부터 구동 신호를 인가 받아 상기 제어부로 상기 구동 신호를 전달하는, 자전거 잠금 장치.
제2항에 있어서,
상기 무선 통신은 블루투스이고,
상기 블루투스의 신호 세기가 기 설정된 값 이하로 측정되면, 상기 제어부가 구동부의 동작을 제어하여 상기 잠금부를 상기 결착부에 결합시키는, 자전거 잠금 장치.
제2항에 있어서,
각 축의 가속도 변화량을 측정하는 가속도 센서 또는 각 축의 각속도를 측정하는 자이로 센서 중 적어도 하나를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 측정된 변화량이 기 설정된 기준 변화량 이상이거나 상기 측정된 각속도가 기 설정된 기준 각속도 이상인 경우 상기 통신부를 통해 상기 사용자 디바이스로 도난 방지 메시지를 전송하는, 자전거 잠금 장치.
제4항에 있어서,
알림부를 더 포함하고,
상기 알림부는,
상기 자전거 잠금 장치의 일측면에 위치하여, 상기 측정된 변화량이 기 설정된 기준 변화량 이상이거나 상기 측정된 각속도가 기 설정된 기준 각속도 이상인 경우, 점등을 통한 알림을 수행하는 LED 모듈; 및
상기 측정된 변화량이 기 설정된 기준 변화량 이상이거나 상기 측정된 각속도가 기 설정된 기준 각속도 이상인 경우, 알림음의 출력을 통한 알림을 수행하는 음성출력 모듈을 포함하는, 자전거 잠금 장치.
제4항에 있어서,
상기 자전거 바퀴의 회전 속도를 감지하는 마그네틱 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 감지된 회전 속도, 상기 측정된 변화량 또는 상기 측정된 각속도 중 적어도 하나를 기초로 자전거의 주행 상태를 판단하는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
알림부를 더 포함하고,
상기 알림부는,
상기 자전거 잠금 장치의 일측면에 위치하여, 잠금 또는 잠금 해제시에 점등을 통한 알림을 수행하는 LED 모듈; 및
잠금 또는 잠금 해제 시에 알림음의 출력을 통한 알림을 수행하는 음성출력 모듈을 포함하는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부에 연결되는 덮개부;를 더 포함하고,
잠금 상태일 때, 상기 덮개부와 상기 잠금부가 결합되어 상기 덮개부의 회전 및 개방이 방지되고,
잠금 해제 상태일 때, 상기 덮개부와 상기 잠금부의 결합이 해제되어 상기 덮개부의 회전 및 개방이 가능한, 자전거 잠금 장치.
제8항에 있어서,
상기 덮개는, 일단이 상기 덮개에 연결되는 케이블을 구비하고,
상기 케이블의 일단은, 잠금 상태에서 상기 덮개로부터 분리되지 않도록 상기 덮개에 연결되는 자전거 잠금 장치.
제8항에 있어서,
상기 덮개는,
제1 덮개 커넥터를 구비한 제1 덮개; 및
상기 제1 덮개 커넥터에 접촉되어 전기적으로 연결되는 제2 덮개 커넥터를 구비하고, 상기 제1 덮개가 착탈 가능하게 결합되는 제2 덮개를 포함하는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 결착부는, 상기 내부 결착부재와 상기 외부 케이스 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서를 더 포함하는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 결착부는, 상기 내부 결착부와 상기 허브 사이 또는 상기 허브와 상기 외부 결착부 사이에 배치되는 고무 패드를 더 포함하는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부는, 상기 모터에 연결된 기어를 더 포함하고,
상기 잠금부는, 상기 핀 케이스에 형성되며 상기 기어와 치합되는 랙을 더 포함하고,
상기 모터에 대하여 인가된 구동 신호에 의하여 상기 모터가 동작되면, 상기 모터와 연결된 상기 기어가 회전하고, 상기 기어와 연결된 상기 핀 케이스가 이동함으로써 상기 핀이 상기 외부 결착부재에 결합되어 상기 허브의 회전을 방지하는, 자전거 잠금 장치.
제13항에 있어서,
상기 외부 결착부재는, 상기 핀이 결합되는 적어도 하나의 홈을 구비하고,
상기 적어도 하나의 홈은 상기 외부 결착부재의 내주를 따라 배열되는, 자전거 잠금 장치.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈은, 상기 외부 결착부재의 중심을 향해 개방된, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
정상적인 조립 상태에서 상기 외부 결착부재의 외주면 중 상기 외부 케이스에 수용되는 일부 영역에는, 제1 마커가 형성되고,
정상적인 조립 상태에서 상기 외부 결착부재의 외주면 중 외부로 노출되는 일부 영역에는, 제2 마커가 형성되는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 외부 결착부재는, 일부 영역이 자성을 가지고,
상기 외부 결착부재로부터 이격되어 배치되며, 상기 외부 결착부재의 회전에 따라 변화하는 자력에 의해 전력을 생산하는 발전기를 더 포함하는, 자전거 잠금 장치.
제1항에 있어서,
상기 잠금부는, 상기 외부 케이스와 상기 핀 케이스에 연결되는 제2 스프링을 더 포함하고,
상기 제2 스프링은, 잠금 해제 상태에서 상기 핀이 상기 외부 결착부재로부터 이탈된 상태를 유지하도록 상기 핀 케이스에 대해 탄성력을 가하는, 자전거 잠금 장치.
자전거 잠금 방법으로서,
자전거 잠금 장치와 사용자 디바이스와의 무선통신 신호 세기를 측정하는 단계;
상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 세기를 비교하는 단계; 및
비교 결과 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 세기 미만일 경우 상기 자전거 잠금 장치가 잠금 모드로 동작하는 단계;를 포함하는 자전거 잠금 방법.
제 19 항에 있어서,
센서가 각 축의 센싱값을 측정하는 단계;
상기 측정된 센싱값과 기 설정된 기준 수치를 비교하는 단계;
비교 결과 상기 측정된 센싱값이 상기 기준 수치 이상인 경우 도난 상황으로 판단하는 단계; 및
도난 상황으로 판단된 경우, 상기 사용자 디바이스로 도난 방지 메시지를 전송하는 단계;를 더 포함하는 자전거 잠금 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 세기 이상일 경우,
상기 자전거 잠금 장치가 잠금 해제 모드로 동작하는 단계;를 더 포함하는 자전거 잠금 방법.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠금 모드, 상기 잠금 해제 모드 또는 상기 도난 신호 판단 시, LED 모듈 또는 음성출력 모듈이 동작하여 각각 점등 또는 음성이 출력되는, 자전거 잠금 방법.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.