KR20190091797A - 스마트 자전거 시스템 - Google Patents

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백준수
김형진
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Abstract

본 발명은 스마트 자전거 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 자전거의 전방부에 설치되어 사용자의 시야 확보를 위한 조명을 제공하는 헤드라이트, 상기 자전거의 속도를 감지하는 속도 센서 및 상기 속도 센서로부터 전달받은 상기 자전거의 속도에 비례하도록 상기 헤드라이트의 밝기를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 헤드라이트의 밝기를 자전거의 속도에 비례하도록 자동 제어하고, 자전거의 후방에 존재하는 물체에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 한편, 사고 등의 이벤트가 발생하는 경우 상기 이벤트에 대한 정보를 원격지 단말로 긴급 전송함으로써, 사용자의 편의성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

스마트 자전거 시스템{SMART BIKE SYSTEM}
본 발명은 스마트 자전거 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 헤드라이트의 밝기를 자전거의 속도에 비례하도록 자동 제어하고, 자전거의 후방에 존재하는 물체에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 한편, 사고 등의 이벤트가 발생하는 경우 상기 이벤트에 대한 정보를 원격지 단말로 긴급 전송함으로써, 사용자의 편의성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 스마트 자전거 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자전거는 그 운행이 용이하고 자동차와 같이 연료를 필요로 하지 않고, 남녀노소가 두루 이용할 수 있는 유용한 이동수단이다.
더욱이 최근 이산화탄소의 배출 문제가 지구온난화와 관련된 중요한 이슈로 대두되고 있어, 이러한 이산화탄소 배출이 문제되지 않는 자전거는 친환경적인 이동수단으로서 더욱 각광받고 있다.
이러한 추세에 부응하여 최근 자전거 도로의 보급 및 다양한 종류의 자전거들이 개발되어 보급되고 있으며, 도로에서 운행되는 자전거의 수도 크게 증가하였다.
이와 같이 자전거 이용자의 급격한 증가로 인해 안전사고의 발생빈도 또한 점증하고 있는 상황이기 때문에, 자전거 이용자의 안전을 효과적으로 담보할 수 있는 수단이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0090243호(공개일자: 2017년 08월 07일, 명칭: 아두이노 기반 스마트 자전거 도우미 모듈, 그리고 이의 제어 방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0062862호(공개일자: 2016년 06월 03일, 명칭: 스마트폰 연동 전기자전거)
본 발명은 헤드라이트의 밝기를 자전거의 속도에 비례하도록 자동 제어하고, 자전거의 후방에 존재하는 물체에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 한편, 사고 등의 이벤트가 발생하는 경우 상기 이벤트에 대한 정보를 원격지 단말로 긴급 전송함으로써, 사용자의 편의성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 스마트 자전거 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스마트 자전거 시스템은 자전거의 전방부에 설치되어 사용자의 시야 확보를 위한 조명을 제공하는 헤드라이트, 상기 자전거의 속도를 감지하는 속도 센서 및 상기 속도 센서로부터 전달받은 상기 자전거의 속도에 비례하도록 상기 헤드라이트의 밝기를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트 자전거 시스템은 상기 자전거의 후방부에 설치되어 후방 물체의 근접 속도를 감지하는 후방 물체 감지부, 상기 사용자에게 알람 정보를 제공하는 알람 정보 제공부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 후방 물체 감지부로부터 전달받은 후방 물체의 근접 속도가 속도 임계치 이상인 경우, 상기 알람 정보 제공부를 통해 상기 사용자에게 상기 알람 정보가 제공되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 자전거 시스템에 있어서, 상기 후방 물체 감지부는 적외선 센서 또는 레이더 센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 자전거 시스템은 상기 자전거에 탈착 가능하게 결합되거나 상기 자전거에 탑승한 사용자가 휴대하는 사용자 단말을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자의 위치와 속도를 포함하는 제1 상태 정보가 시간 정보에 매칭되어 상기 사용자 단말을 통해 원격지 단말로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 자전거 시스템은 상기 자전거에 가해지는 충격을 감지하는 충격 센서 및 상기 자전거에 탈착 가능하게 결합되거나 상기 자전거에 탑승한 사용자가 휴대하는 사용자 단말을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 충격 센서로부터 전달받은 충격이 충격 임계치 이상인 경우, 상기 충격이 발생한 위치, 시간, 상기 충격이 발생하기 직전의 속도를 포함하는 제2 상태 정보가 상기 사용자 단말을 통해 원격지 단말로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 헤드라이트의 밝기를 자전거의 속도에 비례하도록 자동 제어하고, 자전거의 후방에 존재하는 물체에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 한편, 사고 등의 이벤트가 발생하는 경우 상기 이벤트에 대한 정보를 원격지 단말로 긴급 전송함으로써, 사용자의 편의성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 스마트 자전거 시스템이 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자전거 시스템의 기능적인 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자전거 시스템의 구체적인 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자전거 시스템의 기능적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자전거 시스템은 헤드라이트(110), 속도 센서(120), 후방 물체 감지부(130), 알람 정보 제공부(140), 충격 센서(150), 통신부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
헤드라이트(110)는 자전거(10)의 전방부에 설치되어 사용자의 시야 확보를 위한 조명을 제공하는 기능을 수행한다. 이러한 헤드라이트(110)의 밝기는 후술하는 제어부(170)에 의해 자전거(10)의 속도에 비례하도록 제어된다.
속도 센서(120)는 자전거(10)의 속도를 감지하여 제어부(170)로 전달하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 속도 센서(120)는 자전거(10)에 별도로 부착되는 형태로 구성되거나, 사용자 단말(20)에 내장된 센서일 수 있다. 물론, 속도 센서(120)가 사용자 단말(20)에 구비된 센서인 경우, 제어부(170)는 후술하는 통신부(160)를 통해 사용자 단말(20)로부터 자전거(10)의 속도 정보를 수신한다.
후방 물체 감지부(130)는 자전거(10)의 후방부에 설치되어 후방 물체의 근접 속도를 감지하여 제어부(170)로 전달하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 후방 물체 감지부(130)는 적외선 센서 또는 레이더 센서일 수 있다.
알람 정보 제공부(140)는 사용자에게 청각적인 알람 정보를 제공하는 기능을 수행하며, 예를 들어, 부저(buzzer) 등일 수 있다.
충격 센서(150)는 자전거(10)에 가해지는 외부 충격을 감지하여 제어부(170)로 전달하는 기능을 수행한다.
통신부(160)는 사용자 단말(20)과의 무선 또는 유선 근거리 통신을 위한 구성요소이다.
사용자 단말(20)은 자전거(10)에 탈착 가능하게 결합되거나 자전거(10)에 탑승한 사용자가 휴대하는 단말로서, 통신 기능과 소정의 연산 처리 기능을 구비한 임의의 장치일 수 있다.
제어부(170)는 1) 속도 센서(120)로부터 전달받은 자전거(10)의 속도에 비례하도록 헤드라이트(110)의 밝기를 제어하고, 2) 후방 물체 감지부(130)로부터 전달받은 후방 물체의 근접 속도가 속도 임계치 이상인 경우, 알람 정보 제공부(140)를 통해 사용자에게 알람 정보가 제공되도록 제어하고, 3) 자전거(10)에 탑승한 사용자의 위치와 속도를 포함하는 제1 상태 정보가 시간 정보에 매칭되어 사용자 단말(20)을 통해 원격지 단말(30)로 전송되도록 제어하고, 4) 충격 센서(150)로부터 전달받은 충격이 충격 임계치 이상인 경우, 충격이 발생한 위치, 시간, 상기 충격이 발생하기 직전의 속도를 포함하는 제2 상태 정보가 사용자 단말(20)을 통해 원격지 단말(30)로 전송되도록 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자전거 시스템의 구체적인 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 개시된 동작은 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다는 점을 밝혀둔다.
도 2를 추가로 참조하면, 단계 S110에서는, 속도 센서(120)가 사용자가 탑승한 자전거(10)의 속도를 감지하여 제어부(170)로 전달하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 전력 소모를 줄이기 위해, 속도 센서(120)는 미리 설정된 시간 주기에 따라 동작하도록 구성될 수 있으며, 이 경우, 제어부(170)는 상기 시간 주기에 따라 속도 정보를 수신하게 된다.
단계 S120에서는, 제어부(170)가 헤드라이트(110)의 밝기를 속도 센서(120)로부터 전달받은 자전거(10)의 속도에 비례하도록 제어하는 과정이 수행된다. 이와 같이, 헤드라이트(110)의 밝기가 자신이 탑승한 자전거(10)의 속도에 비례하여 제어되기 때문에, 사용자의 편의성이 강화되고, 안전사고 발생 가능성이 저감된다.
단계 S130에서는, 제어부(170)가 자전거(10)에 탑승한 사용자의 위치와 속도를 포함하는 제1 상태 정보가 시간 정보에 매칭되어 사용자 단말(20)을 통해 원격지 단말(30)로 전송되도록 제어하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 제어부(170)가 통신부(160)를 통해 사용자의 위치와 속도를 포함하는 제1 상태 정보를 사용자 단말(20)로 근거리 전송하면, 사용자 단말(20)은 자체 구비된 상용통신모듈을 이용하여 제1 상태 정보를 원격지 단말(30)로 전송할 수 있다.
단계 S140에서는, 후방 물체 감지부(130)가 자전거(10)의 후방에 위치하는 후방 물체의 근접 속도를 감지하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 후방 물체 감지부(130)는 적외선 센서 또는 레이더 센서일 수 있다.
단계 S150에서는, 제어부(170)가 후방 물체 감지부(130)로부터 전달받은 후방 물체의 근접 속도와 미리 저장되어 있는 속도 임계치를 비교하는 과정이 수행된다.
단계 S150에서의 비교 결과 후방 물체의 근접 속도가 속도 임계치 이상인 경우 단계 S160으로 전환된다.
단계 S160에서는, 제어부(170)가 알람 정보 제공부(140)를 통해 사용자에게 알람 정보가 제공되도록 제어하는 과정이 수행된다. 이와 같이, 사용자는 자신의 후방에서 빠르게 접근하면 물체를 인지하여 이에 대비할 수 있기 때문에, 안전사고 발생 가능성이 크게 저감되는 효과가 있다.
단계 S170에서는, 충격 센서(150)가 자전거(10)에 가해지는 외부 충격을 감지하여 제어부(170)로 전달하는 과정이 수행된다.
단계 S180에서는, 제어부(170)가 충격 센서(150)로부터 전달받은 충격의 세기와 미리 저장되어 있는 충격 임계치를 비교하는 과정이 수행된다.
단계 S180에서의 비교 결과 충경의 세기가 충격 임계치 이상인 경우 단계 S190으로 전환된다.
단계 S190에서는, 제어부(170)가, 충격 센서(150)로부터 전달받은 충격이 충격 임계치 이상인 경우, 충격이 발생한 위치, 시간, 상기 충격이 발생하기 직전의 속도를 포함하는 제2 상태 정보가 사용자 단말(20)을 통해 원격지 단말(30)로 전송되도록 제어하는 과정이 수행된다. 이를 통해, 안전사고가 발생한 것으로 추정되는 경우, 사용자에 의해 미리 지정되어 있는 임의의 제3가가 이에 대한 정보를 실시간 파악할 수 있도록 하여, 신속하고 안전한 사고 수습을 할 수 있도록 지원할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 헤드라이트의 밝기를 자전거의 속도에 비례하도록 자동 제어하고, 자전거의 후방에 존재하는 물체에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 한편, 사고 등의 이벤트가 발생하는 경우 상기 이벤트에 대한 정보를 원격지 단말로 긴급 전송함으로써, 사용자의 편의성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 스마트 자전거 시스템이 제공되는 효과가 있다.
10: 자전거
110: 헤드라이트
120: 속도 센서
130: 후방 물체 감지부
140: 알람 정보 제공부
150: 충격 센서
160: 통신부
170: 제어부
20: 사용자 단말
30: 원격지 단말

Claims (5)

  1. 스마트 자전거 시스템으로서,
    자전거의 전방부에 설치되어 사용자의 시야 확보를 위한 조명을 제공하는 헤드라이트;
    상기 자전거의 속도를 감지하는 속도 센서; 및
    상기 속도 센서로부터 전달받은 상기 자전거의 속도에 비례하도록 상기 헤드라이트의 밝기를 제어하는 제어부를 포함하는, 스마트 자전거 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자전거의 후방부에 설치되어 후방 물체의 근접 속도를 감지하는 후방 물체 감지부;
    상기 사용자에게 알람 정보를 제공하는 알람 정보 제공부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 후방 물체 감지부로부터 전달받은 후방 물체의 근접 속도가 속도 임계치 이상인 경우, 상기 알람 정보 제공부를 통해 상기 사용자에게 상기 알람 정보가 제공되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 스마트 자전거 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 후방 물체 감지부는 적외선 센서 또는 레이더 센서인 것을 특징으로 하는, 스마트 자전거 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 자전거에 탈착 가능하게 결합되거나 상기 자전거에 탑승한 사용자가 휴대하는 사용자 단말을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 위치와 속도를 포함하는 제1 상태 정보가 시간 정보에 매칭되어 상기 사용자 단말을 통해 원격지 단말로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 스마트 자전거 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 자전거에 가해지는 충격을 감지하는 충격 센서; 및
    상기 자전거에 탈착 가능하게 결합되거나 상기 자전거에 탑승한 사용자가 휴대하는 사용자 단말을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 충격 센서로부터 전달받은 충격이 충격 임계치 이상인 경우, 상기 충격이 발생한 위치, 시간, 상기 충격이 발생하기 직전의 속도를 포함하는 제2 상태 정보가 상기 사용자 단말을 통해 원격지 단말로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 스마트 자전거 시스템.
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