KR20190064781A - 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템 - Google Patents

자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템 Download PDF

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KR20190064781A
KR20190064781A KR1020170163970A KR20170163970A KR20190064781A KR 20190064781 A KR20190064781 A KR 20190064781A KR 1020170163970 A KR1020170163970 A KR 1020170163970A KR 20170163970 A KR20170163970 A KR 20170163970A KR 20190064781 A KR20190064781 A KR 20190064781A
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Abstract

본 발명에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템은, 자전거에 고정된 지지 프레임을 구비하고, 상기 지지 프레임에 하나 이상의 모바일기기를 거치할 수 있는 거치대; 상기 거치대가 설치된 자전거를 타고가는 사용자의 운동량을 측정하기 위하여 상기 거치대로부터 이격 설치된 하나 이상의 운동량 측정 센서를 구비한 센서모듈; 상기 센서모듈과 근거리 통신하여 운동량 상태정보를 생성하고, 자전거의 움직임 변위에 따라 자전거 도난 경보 정보를 생성하며, 다채널 통신 프로토콜을 이용하여 생성된 운동량 상태정보와 자전거 도난 경보 정보를 전송하는 제어모듈; 상기 거치대에 착탈할 수 있는 모바일기기로서 스마트폰을 적용한 경우, 상기 제어모듈로부터 전송받은 운동량 상태정보와 자전거 도난 경보 정보를 인증된 사용자의 스마트폰으로 전송하는 관리 서버;를 포함한다. 상기 제어모듈은 사용자가 근접 영역에 위치한 경우 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 운동량 상태정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하고, 사용자가 원격 영역에 위치한 경우 장거리 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있는 상기 관리서버를 통하여 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하는 데이터 허브 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템{System For Controliing Mobile Device Holder In Bicycle}
본 발명은 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거 핸들바에 블랙박스, 스마트폰 등 복수개 모바일기기를 안정적으로 장착하고, 자전거의 근접 영역에 위치하거나 자전거로부터 이탈되어 원격 영 때 제어모듈이 생성한 정보를 신속 간편하게 제공하여 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템에 관한 것이다.
근래에 들어 차량이 증가하여 교통체증 및 환경오염이 심해지는 등의 이유로 인해 근거리 이동에는 자전거가 점차 많이 이용되고 있다. 자전거는 운행에 따른 환경오염의 걱정이 없고 사용자의 건강에도 도움이 되는 교통수단으로서, 도로공간 이용이 효율적이고 도로가 혼잡할 때에도 개인의 이동성을 높여 줄 수 있다.
그런데, 자전거는 일반적으로 차도를 주로 주행하는 관계로 차도를 주행하는 탑승자가 자전거의 주행속도를 정확히 판단하기 어렵고, 또 후방 상황을 정확히 인지하지 못하여 후방 추돌 등의 안전사고가 종종 발생하게 된다.
상기 문제점 등을 해결하기 위하여 촬영수단을 자전거에 장착하고 주변 영상을 기록하는 블랙박스 기능을 갖추어 사용자의 안전 운행을 도모한다.
한편 스마트폰, 태블릿 등에서 구동되는 어플리케이션의 개발이 다양화됨에 따라, 자전거 또는 오토바이와 같은 이동 수단을 이용할 때 목적지까지의 이동 경로를 안내하는 네비게이션 어플케이션 또는 비상시 안전을 도모하기 위하여 운행 상황을 상시 기록하는 블랙박스 어플리케이션이 활용되고 있다. 이동 수단의 탑승자는 위 어플리케이션을 구동하는 휴대 단말기를 이동 수단에 거치함으로써, 별도의 장치를 설치하지 않고도 휴대 단말기만으로 네비게이션 또는 블랙박스 기능을 이용할 수 있다.
스마트폰 사용이 보편화되고 부가 기능이 발전함에 따라 자전거용 스마트폰 거치대의 필요성이 커지게 되었고, 이와 같이 자전거에 장착하는 장치들은 자전거 핸들바에 적용되어야 하는데, 속도계와 라이트 등 여러개의 자전거 악세서리를 장착하는 경우 핸들바에 많은 면적을 차지하여 자전거의 외관을 해치고, 자전거 운행에 방해되는 문제점이 있다.
한편 자전거 이용이 활성화되는 이면에는 자전거 도난 사고가 늘어나고 있어 도난 방지를 위한 부가 기능과, 운동량 측정 센서를 통해 측정된 측정 정보를 사용자에게 쉽고 간편하게 제공하는 서비스 기능을 갖춘 자전거용 거치대의 필요성이 증가하고 있다.
한국등록특허 제10-1626115호(2016.05.25. 등록) 한국등록특허 제10-1662974호(2016.09.28. 등록)
없음
본 발명의 목적은 자전거로부터 근접 영역 또는 원격 영역에 있더라도 다채널 통신 프로토콜을 통하여 정보 제공 서비스 기능을 사용자 스마트폰으로 제공하고, 자전거 핸들바에 복수개 모바일기기를 안정적으로 장착할 수 있는 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템은, 자전거에 고정된 지지 프레임을 구비하고, 상기 지지 프레임에 하나 이상의 모바일기기를 거치할 수 있는 거치대; 상기 거치대가 설치된 자전거를 타고가는 사용자의 운동량을 측정하기 위하여 상기 거치대로부터 이격 설치된 하나 이상의 운동량 측정 센서를 구비한 센서모듈; 상기 센서모듈과 근거리 통신하여 운동량 상태정보를 생성하고, 자전거의 움직임 변위에 따라 자전거 도난 경보 정보를 생성하며, 다채널 통신 프로토콜을 이용하여 생성된 운동량 상태정보와 자전거 도난 경보 정보를 전송하는 제어모듈; 상기 거치대에 착탈할 수 있는 모바일기기로서 스마트폰을 적용한 경우, 상기 제어모듈로부터 전송받은 운동량 상태정보와 자전거 도난 경보 정보를 인증된 사용자의 스마트폰으로 전송하는 관리 서버;를 포함하되, 상기 제어모듈은 사용자가 근접 영역에 위치한 경우 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 운동량 상태정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하고, 사용자가 원격 영역에 위치한 경우 장거리 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있는 상기 관리서버를 통하여 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하는 데이터 허브 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어모듈은 가속도센서, 운동량 측정 모드와 도난 경보 모드 중 어느 하나로 설정된 동작 모드에 따라 제어 동작을 수행하는 거치대 제어부, 상기 거치대 제어부의 제어에 따라 근거리 통신 프로토콜 또는 장거리 통신 프로토콜에 따라 통신을 수행하는 통신부, 및 상기 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 저장하는 저장부를 포함하며, 상기 거치대 제어부는 상기 가속도센서의 출력값에 따라 자전거 도난 상태를 인식하여 도난 경보 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 거치대 제어부가 상기 센서모듈과 통신하기 위한 근거리 통신 프로토콜로서 상기 통신부의 앤트프러스(ANT+) 통신 프로토콜을 이용하고, 상기 거치대 제어부가 상기 관리서버와 통신하기 위한 장거리 통신 프로토콜로서 상기 통신부의 로라(LoRa) 통신 프로토콜을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 거치대 제어부가 상기 거치대에 고정된 촬영모듈 또는 근접영역에 위치한 스마트폰과 통신하기 위한 근거리 통신 프로토콜로서 상기 통신부의 블루투스 통신 프로토콜을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 운동량 측정 센서는 심박수 센서, 휠회전수 센서, 및 페달회전수 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 거치대는 길이방향으로 나란하게 연장된 복수개 받침대의 일측을 상호 연결하여 U자 형태로 형성한 지지프레임, 상기 지지프레임을 자전거 핸들바에 고정하기 위하여 상기 복수개 받침대의 타측에 각각 형성한 클램프; 상기 지지프레임에 결합된 홀더 몸체에 안내홈을 형성한 고정홀더; 상기 고정홀더에 모바일기기를 결속시키는 결속수단;을 포함하되, 상기 결속수단은 상기 모바일기기의 일측에 고정된 고정판과, 상기 고정판에 일측이 힌지 결합되고 가운데 통공을 형성하며 상기 고정홀더에 결합하는 끼움편이 형성된 연결고리를 구비하며, 상기 연결고리의 끼움편이 상기 고정홀더의 안내홈을 따라 결합 방향으로 이동함에 따라 상기 안내홈과 상기 끼움편의 밀착력이 강화되어 상기 모바일기기를 상기 지지프레임에 거치할 수 있고, 상기 연결고리의 끼움편이 상기 고정홀더의 안내홈을 따라 해제 방향으로 이동함에 따라 상기 안내홈과 상기 끼움편의 밀착력이 약화되어 상기 모바일기기를 상기 지지프레임에서 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 고정홀더에 결합된 상기 고정판이 일정 각도이상 경사지지 않도록 상기 고정판 하부에 스토퍼를 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 자전거에 가까은 근접 영역에 위치하거나 멀리 떨어진 원격 영역에 위치하더라도 다채널 통신 프로토콜을 통하여 운동량 상태정보와 도난 경보 정보를 사용자 스마트폰으로 신속하게 제공할 수 있다.
본 발명은 제어모듈이 사용자가 근접 영역에 위치한 상태에서 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 운동량 상태정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하고, 사용자가 원격 영역에 위치한 경우 장거리 통신 프로토콜을 이용하여 통신하는 관리서버를 통하여 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하는 데이터 허브 기능을 수행할 수 있다.
본 발명은 자전거 핸들바에 고정된 거치대를 이용하여 블랙박스, 스마트폰 등 복수개 모바일기기를 견고하게 고정할 수 있고, 스마트폰을 분리시 결속수단으로 채택된 연결고리를 이용하여 스마트폰을 안정적으로 취급할 수 있다.
본 발명은 고정판 하부에 스토퍼를 형성하여 고정판의 움직임을 제한하므로 자전거 운행시 고정판이 일정 각도이상 들려졌다 다시 수평 방향으로 움직이는 과정에서 발생하는 소음을 방지할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템의 블록도.
도 1b와 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템의 주요 구성부의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템의 주요 구성부의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템의 주요 구성부의 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정판을 설명하기 위한 사시도 및 측면도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 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.
본 발명의 실시예에서 거치대에 착탈할 수 있는 모바일기기로서 스마트폰과 촬영모듈을 예시하여 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템은, 제어모듈(10), 센서모듈(20), 촬영모듈(30), 통신 기지국(50)을 통해 상호 통신하는 관리서버(60) 및 스마트폰(40)를 포함할 수 있다.
센서모듈(20)은 자전거를 타고가는 사용자의 운동량을 측정하기 위하여 자전거에 설치된 하나 이상의 운동량 측정 센서를 구비한다. 이러한 운동량 측정 센서로는 사용자 신체에 착용되는 심박수 센서(21), 자전거 휠에 근접 설치되어 휠의 회전수를 측정하는 휠회전수 센서(22), 자전거 페달에 설치되어 1분당 페달회전수(케이던시)를 측정하는 페달회전수 센서(23)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 운동량 측정 센서들은 제어모듈(10)로부터 이격되어 있기 때문에 무선 통신을 통하여 센서 측정값을 제어모듈(10)에 전송하는 근거리 통신 프로토콜을 탑재하고 있다. 실시예에서는 소모 전력이 적은 저전력 통신 프로토콜의 하나로서 앤트플러스(ANT+) 통신 프로토콜을 이용하여 제어모듈(10)과 상호 통신하게 된다.
촬영모듈(30)은 도 2에 따라 후술하는 거치대에 설치되고, 촬영모듈 제어부(31)의 제어에 따라 카메라(35)를 이용하여 주변 영상을 기록하거나 GPS 모듈(32)로 자전거의 위치를 GPS 위치좌표로 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 또한 촬영모듈(30)은 단일 하우징 내부에 카메라(35)와 라이트(36)를 일체로 형성할 수 있다. 촬영모듈(30)의 근거리통신부(33)는 GPS 모듈(32)에 의해 획득된 자전거 위치 정보를 제어모듈(10)로 전송하기 위하여 적용한다. 이러한 촬영모듈(30)은 고화질 영상을 메모리에 기록하는 기능을 수행할 수 있는 다양한 촬영수단을 적용할 수 있으며, 오랜 시간 동안 촬영 동작을 지속할 수 있도록 고용량 배터리(34)를 구비할 수 있다.
제어모듈(10)은 후술하는 거치대의 지지프레임 내부에 설치되는데, 거치대 제어부(11), 통신부(12), 가속도센서(13), 저장부(14), 저용량 배터리(15)를 포함하여 구성할 수 있다.
도시하지 않은 동작 설정버튼을 이용하여 제어모듈(10)의 동작 모드를 설정할 수 있다. 예를 들어 자전거를 운행하는 동안 센서모듈(20)을 통하여 사용자의 운동량을 측정하는 운동량 측정 모드, 가속도센서(13)를 통하여 자전거의 움직임 변위를 이용하여 자전거 도난 상태를 경보하기 위한 도난 방지 모드 등 사용자의 조작에 의해 원하는 동작 모드를 설정할 수 있다.
동작 모드를 설정하는 다른 방법은, 스마트폰(40)의 앱을 통하여 상기 제어모듈(10)의 거치대 제어부(11)와 통신하여 원하는 동작 모드를 설정할 수 있다.
가속도센서(13)는 자전거의 움직임 변위를 측정하기 위한 센서로서, 도난 방지 모드로 설정된 상태에서 외력이 가해져 주차된 자전거가 움직여서 변위가 발생하게 되므로, 가속도센서(13)의 출력값에 따라 거치대 제어부(11)가 자전거의 움직임 변위를 연산하고 이로부터 자전거의 도난이 발생하거나 도난 위험에 놓여진 도난 위험 상태를 인식할 수 있다.
저장부(14)는 거치대 제어부(11)의 제어에 따라 운동량 상태정보와 도난 경보 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어 운동량 측정 모드로 설정한 상태에서 센서모듈(20)로부터 수집된 운동량 상태정보를 저장한다. 또한 도난 방지 모드로 설정한 상태에서 가속도센서(13)의 출력값이 기준값이상으로 측정되는 경우 거치대 제어부(11)가 자전거 도난 상태를 알려주기 위하여 생성한 도난 경보 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(14)는 제품출하시 부여된 고유 제품번호 또는 사용자에 의해 등록된 모바일기기로서 스마트폰 번호 등 사용자 정보를 저장할 수 있다.
제어모듈(10)은 데이터를 수집하여 전송하는 통신 기능 위주로 동작하고 이렇게 저전력으로 운영할 수 있는 사용 환경을 고려할 때 작은 크기의 저용량 배터리(15)를 채택할 수 있다. 이는 거치대의 지지프레임 내부에 제어모듈(10) 전체 크기를 줄여서 협소 공간에 쉽게 설치하기 위함이다.
한편 제어모듈(10)은 다채널 통신을 이용하여 다른 구성요소들과 상호 통신할 수 있는 통신부(12)를 구비할 수 있다. 즉, 통신부(12)는 근거리 통신 프로토콜과 장거리 통신 프로토콜 중 통신주체와 동작 상황에 따라 선택적으로 통신 프로토콜을 이용하여 상호 통신할 수 있다. 예를 들어 통신부(12)는 촬영ㅁ모듈(30)의 근거리 통신부(33)와 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 상호 통신할 수 있다. 여기서 근거리 통신 프로토콜은 블루투스 통신 프로토콜, 와이파이(WiFi) 통신 프로토콜 등 공지 기술의 통신 프로토콜을 사용하여 상호 통신할 수 있다. 또한 통신부(12)는 자전거의 근접 영역에 위치한 사용자의 스마트폰(40)과 블루투스 통신 프로토콜, 와이파이 통신 프로토콜을 통하여 상호 통신할 수 있다. 한편 통신부(12)는 통신 기지국(50)을 통신 매개체로 하여 원격 영역에 위치한 관리서버(60)와 장거리 통신 프로토콜을 이용하여 상호 통신할 수 있다. 실시예에서 소모 전력이 적은 장거리 통신 프로토콜로서 로라(LoRa) 통신 프로토콜을 적용할 수 있다.
관리서버(60)는 원격 영역에 위치한 사용자의 스마트폰(40)의 요청에 따라 제어모듈(10)과 상호 통신하여 저장된 운동량 상태정보를 전송받아 다시 사용자의 스마트폰(40)으로 전달할 수 있다. 이를 위하여 관리서버(60)는 제어모듈(10)의 고유 아이디(고유 제품번호)와 대응하는 사용자 정보를 사전 등록해두고, 전송 요청시 사용자 인증을 거쳐 정보를 전달하는 기능을 안정적으로 수행할 수 있다.
이와 같이 제어모듈(10)은 사용자가 근접 영역에 위치한 상태에서 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 운동량 상태정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하고, 사용자가 원격 영역에 위치한 경우 장거리 통신 프로토콜을 이용하여 통신하는 관리서버(60)를 통하여 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 사용자의 스마트폰(40)으로 전송하는 데이터 허브 기능을 수행할 수 있다.
도 1b 및 도 1c에 따라 실시예에 따른 자전거용 모바일 기기 거치대 제어시스템의 동작을 설명한다.
먼저, 저용량 배터리(15)로부터 전원 공급을 받는 제어모듈(10)의 동작모드를 설정한다. 동작 모드의 설정은 도시하지 않은 동작설정버튼을 사용자에 의해 조작하거나 스마트폰(40)의 앱을 통하여 운동량 측정 모드와 도난 경보 모드중 어느 하나의 동작을 설정한다(200). 여기서 운동량 측정 모드는 자전거를 타고가는 사용자의 운동량을 측정할 때 유용하고, 도난 방지 모드는 사용자가 자전거로부터 이탈하여 원격 영역에 위치하게 되는 상황에 처할 때 유용하다. 원격 영역과 근접 영역의 구분은 근거리 통신 범위를 벗어나는 위치를 기준으로 설정할 수 있다.
운동량 측정 모드인 경우(210의 예) 센서모듈(20)과 제어모듈(10)은 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 상호 통신하고, 실시예에서는 소모 전력이 적은 앤트프러스(ANT+) 통신 프로토콜에 따라 제어모듈(10)은 심박수 센서(21), 휠회전수센서(22), 페달회전수센서(23)로부터 출력하는 센서 측정값을 전달받고, 센서 출력값에 따라 운동량 상태정보를 생성하게 된다. 이렇게 생성된 운동량 상태정보는 저장부(14)에 저장된다(220).
사용자는 스마트폰(40)으로 관리서버(60)에 생성된 운동량 상태정보를 요청하여 제공받을 수 있으며, 원격 영역에 위치한 사용자에게 유용하다. 스마트폰(40)로부터 전송 요청받으면 관리서버(60)는 로라(LoRa) 통신 프로토콜을 이용하여 사용자에 해당하는 운동량 상태정보의 전송을 제어모듈(10)에 요청한 경우(230의 예), 이에 응답하여 제어모듈(10)은 저장부(14)에 저장된 운동량 상태정보를 통신 기지국(50)을 통하여 관리서버(60)에 전송한다(240). 이후 관리서버(60)는 스마트폰(40)으로 운동량 상태정보를 전송하게 된다(250). 이때 관리서버(60)가 제어모듈(10)로부터 전송받은 운동량 상태정보를 지속적으로 업데이트하여 데이스베이스로 구축해 두고, 스마트폰(40)에서 이전 시점의 운동량 상태정보에 대해 요청을 받은 경우에는 데이터베이스에서 정보 검색하여 해당 운동량 상태정보를 제공할 수 있다.
한편 자전거에 가까운 근접 영역에 위치한 사용자가 근거리 통신 프로토콜로서 블루투스 통신 프로토콜, 와이파이 통신 프로토콜을 통하여 운동량 상태정보의 전송을 요청한 경우(231의 예), 사용자의 스마트폰(40)은 제어모듈(10)로부터 사용자의 운동량 상태 정보를 제공받을 수 있다(232).
운동량 측정 모드가 아니고 도난 경보 모드인 경우(211의 예)에는 도 1c에 따라 자전거의 도난 상태를 경보하게 된다. 제어모듈(10)은 가속도센서(13)의 출력값에 따라 자전거의 움직임 변위를 연산한다(260). 여기서 가속도센서(13)의 출력값 크기와 자전거 움직임 변위의 상관 관계는 사전에 설정되어 있다.
제어모듈(10)에서 연산한 움직임 변위가 사전 설정된 기준값이상인 경우(261의 예), 제어모듈(10)은 장거리 통신 프로토콜로서 전력 소모가 적은 로라(LoRa) 통신 프로토콜을 이용하여 관리서버(60)로 도난 경보 정보를 전송한다(262). 도난 경보 정보는 제어모듈(20)의 고유 아이디와 도난 상태를 파악할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 관리서버(60)는 제어모듈(20)의 고유 아이디에 대응하는 사용자 정보로서 사용자의 스마트폰 번호를 사용자 정보 데이터베이스에서 검색하여 식별하고, 스마트폰 번호를 이용하여 전화 호출한 후 해당 스마트폰(40)으로 도난 경보 정보를 전송한다(263). 이때 제어부(10)가 촬영모듈(30)로부터 GPS 위치 정보를 제공받을 수 있는 사용 환경에서는 도난 경보 정보에 GPS 위치를 포함할 수 있고, 관리서버(60)를 통하여 스마트폰(40)으로 자전거 도난 상태와 함께 자전거 위치 정보를 제공할 수 있다.
이하에서는 복수개 모바일기기로서 촬영모듈(30)과 스마트폰(40)를 착탈가능하게 거치할 수 있는 거치대 구조를 첨부 도면에 따라 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참고하여, 거치대는 길이방향으로 나란하게 연장된 복수개 받침대(72)의 일측을 상호 연결하여 U자 형태로 형성한 지지프레임(70), 지지프레임(70)을 자전거 핸들바에 고정하기 위하여 복수개 받침대(72)의 타측에 각각 형성한 2개의 클램프(80), 지지프레임(70)에 결합된 홀더 몸체에 안내홈을 형성한 고정홀더(90), 고정홀더(90)에 스마트폰(40)을 결속시키는 결속수단(100)을 포함한다.
제어모듈(10)은 2개 받침대(72)에 분산 설치할 수 있다. 여기서 전기회로와 배터리를 분리시켜 이격 설치하는 경우 플렉시블 피씨비(FPCB)를 적용할 수 있다.
2개 클램프(80)는 받침대(72)의 타측에서 각각 연장되고 반원 형상으로 형성된 2개 지지구(81)와, 지지구(81) 일측에 고정핀(86)을 이용하여 힌지 결합되는 2개 조임구(84)를 구비한다. 지지구(81)와 조임구(84)의 형상은 자전거 핸들바의 형상에 대응하여 형성할 수 있다. 자전거 핸들바 외측을 감싸듯이 지지구(81)와 조임구(84)를 밀착시킨 상태에서 체결공(83)에 체결부재(82)를 이용하여 체결하면 자전거 핸들바에 클램프(80)를 견고하게 고정시킬 수 있다.
지지프레임(70)의 몸체(71) 중앙에 고정홈(73)을 형성한다. 고정홈(73) 안에는 고정홀더(90)를 고정시키기 위한 체결공(74)을 형성한다. 원판 형상으로 형성된 고정홀더(90)의 하부에는 도시하지 않은 삽입공을 형성하고 이 삽입공과 체결공(74)이 정렬된 상태에서 도시하지 않은 체결부재(예를 들어 볼트)를 이용하여 고정홈(73)에 고정홀더(90)를 견고하게 고정시킬 수 있다.
고정홀더(90)는 상면 외측 테두리 일부가 절개된 설치홈(91)을 형성하고, 내측면에는 일정 깊이의 안내홈(92)을 형성한다. 안내홈(92) 일측과 설치홈(91) 일측이 서로 연결되어 있다.
결속수단(100)은 스마트폰(40)을 고정홀더(90)에 결합시키는 고정수단으로서, 고정판(110)과 연결고리(120)로 구성할 수 있다.
고정판(110)열십자 형상으로 형성하며, 상면에 접착제, 점착제, 양면 테이프 등을 이용하여 스마트폰(40) 후면에 부착할 수 있다. 스마트폰(40)이 도시하지 않은 스마트폰 케이스 내부에 수납된 경우에는 스마트폰 케이스의 후면에 고정판(110)을 부착할 수 있다.
연결고리(120)는 고정판(110)에 일측이 힌지 결합되고 가운데 통공을 형성하며 외측면 일부위에 돌출 형성된 2개 끼움편(122)을 형성한다. 2개 끼움편(122)은 서로 마주보게 형성하는 것이 바람직하며, 실시예에서와 같이 설치홈(91) 및 안내홈(92)의 형상에 대응하여 형성할 수 있다.
연결고리(120)의 끼움편(122)이 고정홀더(90)의 안내홈(92)을 따라 결합 방향으로 이동함에 따라 안내홈(92)과 끼움편(122)의 밀착력이 강화되어 스마트폰(40)을 지지프레임(70) 상부에 거치할 수 있다. 또한 연결고리(120)의 끼움편(122)이 고정홀더(90)의 안내홈(92)을 따라 해제 방향으로 이동함에 따라 안내홈(92)과 끼움편(122)의 밀착력이 약화되어 스마트폰(40)을 지지프레임(70)에서 분리할 수 있다.
고정홀더(90)에서 분리된 결속수단(100)의 연결고리(120)는 회동이 가능하고, 스마트폰(40) 후면에 위치하기 때문에 스마트폰(40)으로 동영상 시청을 하거나 게임을 할 때 안정적으로 스마트폰(40)을 지지할 수 있는 핑거링 역할을 수행할 수 있다. 즉 연결고리(120)를 회동시킨 상태에서 가운데 통공에 손가락을 삽입할 수 있기 때문에 스마트폰(40)을 안정적으로 지지하는 스마트폰 거치대로 사용할 수 있는 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 고정판(110)은 고정홀더(90) 상면으로부터 일정 높이만큼 높은 위치에서 수평 방향으로 놓여질 수 있다. 이 고정판(110) 위에 부착된 스마트폰(40)을 이용하여 자전거 운행하는 사용자는 운동량 상태정보를 시각적으로 확인할 수 있다.
고정홈(73) 하부에는 삼지창 형태로 하향 돌출된 걸이구(140)를 형성한다. 걸이구(140)에 수평 방향으로 천공된 결합공(141)을 형성한다. 촬영모듈(30)의 하우징 상단부를 결합공(141)에 정렬시킨 상태에서 도시하지 않은 체결부재를 이용하여 촬영 모듈(30)을 결합시킬 수 있다. 여기서 고정판(110)과 연결고리(120) 일측이 힌지 결합되어 있기 때문에 굴곡된 도로를 운행시 고정판(110) 앞쪽이 뒷쪽으로 들려져 선회 이동할 수 있고, 이렇게 들려진 고정판(110)이 수평 방향으로 회동하여 변경되고, 고정판(110)의 움직임이 잦아지게 되면 소음을 유발할 수 있다.
고정판(110)의 움직임을 제한하기 위하여 도 5에 예시한 바와 같이 스토퍼(112)를 형성할 수 있다.
도 5를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정판(110a)은 고정홀더(90)에 결합된 상태에서 고정판(90)이 일정 각도이상 경사지지 않도록 고정판(110a) 하부에 스토퍼(112)를 돌출 형성할 수 있다. 실시예에서 스토퍼(112)를 원기둥 형태로 형성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
험로와 굴곡 노면을 운행하여 자전거 차체의 흔들림이 발생하더라도 고정판(110a) 앞부분이 들려져 뒷쪽으로 움직일 때 스토퍼(112)에 의해 일정 각도 이상 들려지지 않기 때문에 소음의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 아래 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용하여 통상의 기술자에 의한 다양한 변형 및 개량도 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 제어모듈 11 : 거치대 제어부
20 : 센서모듈 30 : 촬영모듈
40 : 스마트폰 50 : 통신 기지국
60 : 관리서버 70 : 지지 프레임
80 : 클램프 90 : 고정홀더
100 : 결속수단 110 : 고정판
120 : 연결고리 140 : 걸이구

Claims (7)

  1. 자전거에 고정된 지지 프레임을 구비하고, 상기 지지 프레임에 하나 이상의 모바일기기를 거치할 수 있는 거치대;
    상기 거치대가 설치된 자전거를 타고가는 사용자의 운동량을 측정하기 위하여 상기 거치대로부터 이격 설치된 하나 이상의 운동량 측정 센서를 구비한 센서모듈;
    상기 센서모듈과 근거리 통신하여 운동량 상태정보를 생성하고, 자전거의 움직임 변위에 따라 자전거 도난 경보 정보를 생성하며, 다채널 통신 프로토콜을 이용하여 생성된 운동량 상태정보와 자전거 도난 경보 정보를 전송하는 제어모듈;
    상기 거치대에 착탈할 수 있는 모바일기기로서 스마트폰을 적용한 경우, 상기 제어모듈로부터 전송받은 운동량 상태정보와 자전거 도난 경보 정보를 인증된 사용자의 스마트폰으로 전송하는 관리 서버;를 포함하되,
    상기 제어모듈은 사용자가 근접 영역에 위치한 경우 근거리 통신 프로토콜을 이용하여 운동량 상태정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하고, 사용자가 원격 영역에 위치한 경우 장거리 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있는 상기 관리서버를 통하여 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하는 데이터 허브 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일 기기 거치대 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은 가속도센서, 운동량 측정 모드와 도난 경보 모드 중 어느 하나로 설정된 동작 모드에 따라 제어 동작을 수행하는 거치대 제어부, 상기 거치대 제어부의 제어에 따라 근거리 통신 프로토콜 또는 장거리 통신 프로토콜에 따라 통신을 수행하는 통신부, 및 상기 운동량 상태정보와 자전거 도난 정보를 저장하는 저장부를 포함하며,
    상기 거치대 제어부는 상기 가속도센서의 출력값에 따라 자전거 도난 상태를 인식하여 도난 경보 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일 기기 거치대 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거치대 제어부가 상기 센서모듈과 통신하기 위한 근거리 통신 프로토콜로서 상기 통신부의 앤트프러스(ANT+) 통신 프로토콜을 이용하고, 상기 거치대 제어부가 상기 관리서버와 통신하기 위한 장거리 통신 프로토콜로서 상기 통신부의 로라(LoRa) 통신 프로토콜을 이용하는 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일 기기 거치대 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 거치대 제어부가 상기 거치대에 고정된 촬영모듈 또는 근접영역에 위치한 스마트폰과 통신하기 위한 근거리 통신 프로토콜로서 상기 통신부의 블루투스 통신 프로토콜을 이용하는 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일 기기 거치대 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 운동량 측정 센서는 심박수 센서, 휠회전수 센서, 및 페달회전수 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일 기기 거치대 제어시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 거치대는 길이방향으로 나란하게 연장된 복수개 받침대의 일측을 상호 연결하여 U자 형태로 형성한 지지프레임, 상기 지지프레임을 자전거 핸들바에 고정하기 위하여 상기 복수개 받침대의 타측에 각각 형성한 클램프; 상기 지지프레임에 결합된 홀더 몸체에 안내홈을 형성한 고정홀더; 상기 고정홀더에 모바일기기를 결속시키는 결속수단;을 포함하되,
    상기 결속수단은 상기 모바일기기의 일측에 고정된 고정판과, 상기 고정판에 일측이 힌지 결합되고 가운데 통공을 형성하며 상기 고정홀더에 결합하는 끼움편이 형성된 연결고리를 구비하며,
    상기 연결고리의 끼움편이 상기 고정홀더의 안내홈을 따라 결합 방향으로 이동함에 따라 상기 안내홈과 상기 끼움편의 밀착력이 강화되어 상기 모바일기기를 상기 지지프레임에 거치할 수 있고,
    상기 연결고리의 끼움편이 상기 고정홀더의 안내홈을 따라 해제 방향으로 이동함에 따라 상기 안내홈과 상기 끼움편의 밀착력이 약화되어 상기 모바일기기를 상기 지지프레임에서 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일기기 거치대 제어시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정홀더에 결합된 상기 고정판이 일정 각도이상 경사지지 않도록 상기 고정판 하부에 스토퍼를 돌출 형성한 것을 특징으로 하는 자전거용 모바일기기 거치장치 제어시스템.
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