KR20220112430A - 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 퍼스널 모빌리티에 장착되는 배터리를 보관하고 충전하며, 충전 및 방전에 따른 배터리 상태 정보를 생성하는 배터리 스테이션; 전용 앱을 이용하여, 상기 배터리 스테이션에서 충전된 배터리를 대여하고 사용한 배터리를 상기 배터리 스테이션에 반납하는 대여 절차를 수행하는 사용자 단말; 및 상기 배터리의 상태 및 상기 대여 절차를 관리하는 서버; 를 포함하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템을 개시한다.

Description

퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템{Battery management and sharing system for personal mobility}
본 발명은 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 "킥보드(Kick board)" 혹은 "스쿠터(Scooter)" 라 불려지는 주행용 보드는 통상 어린이들이 타고 다니면서 유희를 즐기는 것으로서 전, 후 바퀴에 의해 지지되는 보드 프레임 부재와 주행 방향을 조정하는 핸들 및 기타 부재들로 구성된다. 이와 같은 주행용 보드는 핸들을 조정하여 방향을 잡은 상태에서 보드 프레임부재에 한발을 올려놓고 다른 한발은 지면을 지치면서 전, 후 바퀴를 구동 회전시킴으로써 승용감과 속도감을 즐길 수 있도록 된 기구이다.
한편, 최근에는 모터 혹은 엔진과 같은 동력장치가 장착된 주행용 보드도 선보이고 있는데, 특히 모터로 구동되는 전동식 주행용 보드(이하 전동 킥보드라 언급)는 자동차 시동시와 같이 배터리 혹은 건전지 전원에 의해 모터가 시동되고, 이후에도 배터리(건전지) 전원의 공급에 의해 모터가 구동됨으로써 전동주행이 가능하도록 되어 있다.
이러한 전동 킥보드는 최근 이동수단으로 많은 인기를 누리고 있는데, 전동 킥보드를 다수의 사용자가 공유하여 사용하는 사업 모델이 제시되고 있다. 스마트폰 애플리케이션(앱)으로 전동 킥보드를 단기간 대여하고 쉽게 반환할 수 있어 교통 혼잡이 심한 지역에서 버스나 택시보다 빠르고 편하게 이동 가능하다.
종래 전동 킥보드의 공유 방식을 살펴보면, 전동 킥보드에 자체 위치정보시스템(GPS)이 탑재돼 있어 앱 지도에 대여 가능한 킥보드의 현재 위치와 배터리 충전 상태, 이용 가능 시간이 표시된다. 사용자는 현재 위치에서 이용 가능한 전동 킥보드를 검색 후 대여 기능을 실행하고 전동 킥보드에 표시된 QR코드를 읽히면 대여가 시작된다. 사용자는 원하는 장소에 임의적으로 전동 킥보드를 반환하는 경우, 운영자는 심야 시간에는 전동 킥보드를 회수하여 충전한다.
그러나 이러한 전동 킥보드의 공유 방식의 경우, 사용자는 전동 킥보드의 사용 후 아무 장소에 전동 킥보드를 반환함으로써, 운영자가 전동 킥보드를 회수하는데 많은 시간과 노력이 소요되는 문제점이 있으며 전동 킥보드를 도로, 보도 등 아무 장소에서 반환함으로써 주변 사용자들에 불편함을 주거나 안전사고를 유발하는 문제점을 가진다.
더욱이 전동 킥보드의 배터리를 전원으로 사용하여 이동 가능한 시간은 한정되어 있는데, 배터리가 방전되거나 잔존 배터리량이 적은 경우 전동 킥보드의 계속적인 사용이 불가능하다는 문제점을 가진다.
한편 종래 전동 킥보드의 공유 방식의 경우, 사용자가 부주의로 전동 킥보드를 파손한 경우 파손된 전동 킥보드의 책임을 입증하기 곤란하여 전동 킥보드의 파손에 따른 손해를 적절하게 보상받기 곤란하다는 문제점을 가진다.
본 발명은 퍼스널 모빌리티는 사용자가 소유하고, 퍼스널 모빌리티에 사용되는 배터리를 공유하고 관리함으로써, 퍼스널 모빌리티 관리 비용을 절감하는 것이 가능한 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템은 퍼스널 모빌리티에 장착되는 배터리를 보관하고 충전하며, 충전 및 방전에 따른 배터리 상태 정보를 생성하는 배터리 스테이션; 전용 앱을 이용하여, 상기 배터리 스테이션에서 충전된 배터리를 대여하고 사용한 배터리를 상기 배터리 스테이션에 반납하는 대여 절차를 수행하는 사용자 단말; 및 상기 배터리의 상태 및 상기 대여 절차를 관리하는 서버; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리는 배터리 식별 코드를 포함하고, 상기 사용자 단말은 사용자 식별 코드를 포함하고, 상기 서버는 상기 배터리 식별 코드 및 상기 사용자 식별 코드를 기반으로, 상기 배터리 스테이션 또는 상기 사용자 단말로부터 배터리의 상태 정보를 제공받아, 상기 배터리의 상태 정보를 관리할 수 있다.
또한, 상기 서버는 상기 배터리 스테이션 및 상기 사용자 단말과 통신하는 통신부; 상기 배터리의 상태 정보를 기반으로 상기 배터리의 충전 상태(SOC) 및 건강 상태(SOH)를 관리하는 배터리 관리부; 및 상기 사용자 단말을 통해 등록된 사용자의 개인 정보, 위치 정보, 온도 정보 및 주행 정보를 포함하는 사용자 정보를 획득하여, 상기 사용자를 관리하는 사용자 관리부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은 상기 퍼스널 모빌리티와 연동하는 근거리 통신 모듈을 포함하고, 상기 근거리 통신 모듈을 통해, 상기 사용자 단말과 상기 퍼스널 모빌리티가 연동되면, 싱크 신호를 생성하고, 상기 사용자 단말은 상기 싱크 신호를 트리거로 상기 퍼스널 모빌리티의 시동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은 상기 전용 앱을 이용하여, 상기 서버에 접속하고, 상기 사용자 단말은 인접한 배터리 스테이션의 위치 정보 및 보관 중인 배터리의 상태 정보를 제공받고, 상기 사용자 단말은 상기 배터리 스테이션에서 보관 중인 배터리 중 적어도 하나를 선택하여 예약 절차를 수행하고, 상기 사용자 단말은 상기 배터리 스테이션에서 예약한 배터리에 대응하는 비용의 결제 절차를 수행할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은 생성된 상기 싱크 신호를 상기 서버에 전송하고, 상기 서버는 상기 싱크 신호를 수신하면, 상기 퍼스널 모빌리티가 활성화된 것으로 판단하고, 상기 퍼스널 모빌리티가 활성화된 이후, 상기 사용자 단말로부터 상기 사용자 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 퍼스널 모빌리티는 장착된 상기 배터리의 식별 코드 및 충전 상태(SOC)를 획득하여 상기 사용자 단말에 전송하고, 상기 사용자 단말은 상기 퍼스널 모빌리티에서 제공받은 상기 배터리의 식별 코드 및 충전 상태(SOC)를 화면에 출력할 수 있다.
또한, 상기 배터리 스테이션은 입고된 상기 배터리를 충전하는 충전부; 상기 사용자 단말 및 서버와 통신하는 통신부; 근거리 무선통신 또는 사용자 인증을 통해 배터리 대여 절차를 수행하는 사용자를 식별하는 사용자 식별부; 출고되는 배터리에 대응하는 비용의 결제 절차를 요청하는 결제부; 및 출고된 배터리와 입고된 배터리 상태를 각각 획득하고, 대여 후 입고된 배터리의 불량을 분석하는 배터리 불량 분석부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 불량 분석부는 대여 후 입고된 배터리의 물리적 불량 및 전기적 불량을 구분하여, 상기 배터리의 불량을 분석하고, 상기 배터리 불량 분석부는 출고되기 전 배터리의 영상을 인식하여 점군 데이터로 구성된 3차원의 제1형상 데이터로 변환하고, 입고되기 전 배터리의 영상을 인식하여 점군 데이터로 구성된 3차원의 제2형상 데이터로 변환하고, 상기 제1형상 데이터와 상기 제2형상 데이터를 정합하고, 정합 후, 중첩되지 않는 점군 데이터의 수를 획득하여, 획득한 점군 데이터의 수가 기설정된 비율 이상이면 대여 후 입고된 배터리가 구조적으로 불량인 것으로 분석할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 퍼스널 모빌리티에 사용되는 배터리를 공유하고 관리함으로써, 퍼스널 모빌리티 관리 비용을 절감하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템을 개략적으로 나타낸 예시도이고,
도 2는 도 1에서 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이고,
도 3은 도 1에서 사용자 단말의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이고,
도 4는 도 1에서 배터리 스테이션의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템에서 퍼스널 모빌리티용 중 전동 킥보드의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템에서 퍼스널 모빌리티용 중 전동 자전거의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템은 서버(100), 사용자 단말(200), 배터리 스테이션(300) 및 퍼스널 모빌리티(400)를 포함할 수 있다.
서버(100), 사용자 단말(200) 및 배터리 스테이션(300) 각각은 네트워크를 통해 상호 데이터 및 신호를 송수신할 수 있다.
여기서, 서버(100)와 배터리 스테이션(300)은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템을 운영하는 업체에서 관리/감독할 수 있으며, 사용자 단말(200)과 퍼스널 모빌리티(400)는 사용자가 소유하여 직접 관리할 수 있다.
즉, 사용자는 자신이 소유한 사용자 단말(200)의 전용 앱을 통해 서버(100)와 배터리 스테이션(300)에 접속하여 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템을 이용하여, 퍼스널 모빌리티(400)에 전원을 공급하는 배터리(10)를 한 개 이상으로 대여할 수 있고, 사용이 끝난 배터리(10)는 다시 반납할 수 있다.
또한, 사용자는 사용자 단말(200)의 전용 앱을 통해 배터리 스테이션(300)의 위치 정보 및 보관하고 있는 배터리(10)의 상태 정보를 제공 받을 수 있으며, 배터리 스테이션에서 보관 중인 배터리 중 적어도 하나를 선택하여 예약 절차를 수행할 수 있고, 배터리(10) 대여를 위한 결제 절차를 진행할 수 있다.
한편, 사용자는 자신이 소유한 사용자 단말(200)을 통해 소유한 퍼스널 모빌리티(400)의 시동 및 배터리 탈부착을 위한 잠금을 제어할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 도 5를 참조하여 후술한다.
도 2는 도 1에서 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템 중 서버(100)는 메모리(110), 통신부(120), 배터리 관리부(130), 사용자 관리부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
메모리(110)는 등록된 각 사용자(user)의 개인 정보, 주행 정보, 결제 정보, 등록된 각 배터리의 상태 정보 및 제어부(150)에서 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 추가로 입력되거나 출력되는 데이터들이 저장될 수 있다.
여기서, 메모리(110)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
통신부(120)는 유무선 통신 방식 또는 위성 기반 통신 방식 등을 이용해, 사용자 단말(200) 및 배터리 스테이션(300)과 통신할 수 있다.
일 예로, 통신부(120)는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution) 등이 이용될 수 있다.
배터리 관리부(130)는 식별코드를 통해, 복수의 배터리(10) 각각을 관리할 수 있다.
우선, 배터리 관리부(130)는 통신부(120)를 통해 배터리 스테이션(300)에서 전송받은, 각 배터리(10)의 출고(대여), 입고 또는 파손 등을 관리할 수 있으며, 식별된 정보는 메모리(110)에 저장할 수 있다.
또한, 배터리 관리부(130)는 각 배터리(10)의 충/방전 횟수, 사용환경, 충전 상태(SOC, state of charging), 배터리 건강 정보(SOH, State of health) 및 배터리(10) 위치 정보 등을 식별하고, 식별된 정보는 메모리(110)에 저장할 수 있다.
여기서, 배터리 관리부(130)는 각 배터리(10)의 충/방전 횟수, 사용환경, 충전 상태(SOC, state of charging)를 종합적으로 고려하여 배터리 건강 정보(SOH, State of health)를 추정할 수 있다.
예컨대, 배터리 관리부(130)는 배터리 스테이션(300)에서 전송받은 충전 상태를 통해 배터리의 건강 정보를 추정할 수 있다.
배터리 관리부(130)는 배터리 스테이션(300)에서 특정 배터리(10)의 충전 전의 제1 SOC 정보와 배터리(10)의 충전의 종료 후 제2 SOC 정보와 이후, 배터리(10) 재방전 후 재충전 전의 제3 SOC를 산출하는 동작을 반복하여 수행하고, 배터리(10)의 충전 및 방전 종료시마다 SOC 변화량을 이용하여 배터리의 SOH(State Of Health)를 연산할 수 있다. 즉, 배터리 관리부(130)는 충방전 횟수를 기준으로 배터리의 건강상태를 추정할 수 있다.
구체적으로 배터리 관리부(130)는 제1 SOC 및 제2 SOC 간의 SOC 변화량에 의해 추정되는 충전량과 전류 적산 방법에 의해 추정되는 충전량을 이용하여 상기 배터리의 충전 후 SOH를 연산하고, 제2 SOC 및 제3 SOC 간의 SOC 변화량에 의해 추정되는 방전량과 전류 적산 방법에 의해 추정되는 방전량을 이용하여 상기 배터리의 방전 후 SOH를 추정할 수 있다.
한편, 배터리 관리부(130)는 배터리 스테이션(300)에서 특정 배터리(10)를 충전 또는 보관 중인 경우 배터리(10) 위치 정보를 배터리 스테이션(300)의 위치로 관리할 수 있고, 배터리(10) 불량으로 수리 중인 경우 배터리(10) 위치 정보를 수리 장소(미도시)의 위치로 관리할 수 있고, 배터리(10)가 출고(대여)되어 사용자에게 이전된 경우 배터리(10) 위치 정보를 사용자 단말(200)의 위치로 관리할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 배터리(10)에 GPS 센서 및 통신 모듈을 구비하지 않고, 최종 상태에 따른 위치를 배터리(10)의 위치로 판단하여, 배터리(10)에서 직접 신호 전달에 사용되는 전력 소비를 저감할 수 있으며, 배터리(10) 미사용 시 배터리(10)를 수면모드로 전환하여 관리함으로써, 상시 배터리(10)가 사용되는 상황에서 발생하는 건강 상태 감소 문제를 해결할 수 있다.
사용자 관리부(140)는 사용자 식별코드를 통해, 등록된 복수의 사용자(user) 각각을 관리하며, 각 사용자별 배터리 대여 및 사용량을 주기적 또는 실시간으로 감지할 수 있다.
우선, 사용자 관리부(140)는 사용자 단말(200)을 통해 각 사용자(user)의 개인 정보, 위치 정보, 배터리(10) 대여 정보, 주행 정보, 주변 온도 정보, 블랙리스트 정보 등을 포함하는 사용자 정보를 획득하고, 획득한 사용자 정보는 메모리(110)에 저장할 수 있다.
여기서, 개인 정보는 사용자의 연락처, 주소, ID, 성별, 체중과 같은 민감 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 주행 정보는 사용자 단말(200)의 위치 정보, 속도 정보를 기반으로 생성된 주행 거리, 주행 습관, 배터리 부하 정도 및 목적지까지의 주행 경로와 사용자의 사고 이력 등을 포함할 수 있다.
여기서, 주행 습관은 주행 중 사용자 단말(200)의 위치 정보를 기반으로, 사용자의 주행속도, 급가속/급감속 여부, 큰길 우선 주행, 골목길 우선 주행, 메인 주행 경로 상 경사 여부 등을 포함할 수 있다.
또한, 배터리 부하 정도는 주행 습관과 사용자의 하중 등을 종합적으로 고려하며, 주행 습관에서 급가속/급감속이 많고, 오르막으로 주행하는 빈도가 높다면 배터리 부하가 많은 것으로 산출될 수 있다.
블랙리스트 정보는 사용자의 연체 정보, 사고 정보, 배터리 파손 이력, 배터리 부하 정보 등을 기반으로 연산된 사용자의 점수를 통해 사용자가 블랙리스트, 그레이 리스트, 화이트 리스트인지 구분하여 저장될 수 있다.
예를 들어, 사용자 관리부(140)는 배터리(10) 대여에서 사용자의 연체가 있고, 배터리(10) 반납이 이루어지지 않거나 반납한 배터리(10)가 파손된 경우, 및 사용자의 주행 정보에 따른 배터리 부하 정도가 큰 경우 기본 점수(예를 들어, 100점)에서 감점하여 최종 점수를 연산하여, 각 사용자가 블랙리스트(예를 들어, 0점 내지 30점), 그레이 리스트(30점 내지 70점), 화이트 리스트(70점 내지 100점)인지 구분할 수 있다.
제어부(150)는 배터리 관리부(130) 및 사용자 관리부(140)를 통해 식별된 정보를 기반으로 사용자 단말(200) 및 배터리 스테이션(300)에 제어 신호, 또는 알림 신호를 전달할 수 있다.
여기서, 알림 신호는 배터리(10)를 통해 산출된 퍼스널 모빌리티(400)의 주행 가능 거리 또는 주행 가능 시간을 포함할 수 있다.
한편, 다른 예로 알림 신호는 배터리(10)의 충전 상태 및 배터리 건강 상태 (SOH, State of health)일 수 있으며, 사용자 단말(200)에서는 알림 신호를 전송 받아 자체적으로 퍼스널 모빌리티(400)의 주행 가능 거리 또는 주행 가능 시간을 산출할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(200)은 사용자의 하중, 주행 경로의 경사도, 배터리(10)가 장착된 퍼스널 모빌리티(400)의 최대 속도 등을 고려하여 주행 가능 거리 또는 주행 가능 시간을 보정하여 출력할 수 있다.
또한, 알림 신호는 사용자의 블랙리스트 정보를 기반으로 사용자의 이익 또는 불이익을 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 블랙리스트인 경우 대여 가능한 배터리(10)의 수를 1대로 제한할 수 있고, 건강 상태가 최상급인 배터리(10)는 제외하고 차순위 등급의 배터리(10)의 대여가 가능할 수 있으며, 사용자가 화이트리스트인 경우 배터리(10)의 수에 제한 없이 대여가 가능하며 건상 상태가 최상급인 배터리(10)를 우선 지급받을 수 있는 권한을 가질 수 있다.
또한, 사용자가 화이트리스트인 경우 구독 서비스를 제공받을 수 있어 배터리(10)를 배달 받아 대여 및 반납을 자신의 위치에서 처리할 수 있다.
또한, 사용자가 그레이리스트인 경우, 화이트리스트와 블랙리스트 사이의 권한을 부여받을 수 있다.
또한, 제어부(150)는 배터리 스테이션(300)에서 배터리(10)의 출고(대여)에 따른 결제 처리 및 보증금을 관리할 수 있다.
도 3은 도 1에서 사용자 단말의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 사용자 단말(200)은 배터리(10) 이용(대여 및 반납)과 결제에 관련된 전용 앱을 구동할 수 있으며, 외부와 무선으로 통신할 수 있는 모바일 장치로 구현될 수 있으며, 일종의 스마트 폰, 패드, 웨어러블 기기, 노트북, PDA 등으로 구성될 수 있다.
일 예로 웨어러블 기기는 사용자 신체의 일부에 착용 가능한 장치로, 사용자의 손목에 착용 가능한 시계형 디바이스(예를 들어, 스마트 워치, 스마트 밴드) 또는 얼굴 착용형 디바이스(예를 들어, 헤드마운티드)를 포함할 수 있다.
도 3 을 참조하면, 구체적으로 사용자 단말(200)은, 무선 통신부(210), A/V(Audio/Video) 입력부(220), 사용자 입력부(230), 센싱부(240), 출력부(250), 메모리(260), 인터페이스부(270), 제어부(280), 및 전원 공급부(290)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성 요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.
무선 통신부(210)는 방송수신 모듈(211), 이동통신 모듈(213), 무선 인터넷 모듈(215), 근거리 통신 모듈(217), 및 GPS 모듈(219) 등을 포함할 수 있다.
이동통신 모듈(213)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(215)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(215)은 사용자 단말(200)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
즉, 사용자 단말(200)은 무선 통신부(210)를 통해 서버(100)와 통신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(217)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등이 이용될 수 있다.
여기서, 사용자 단말(200)에서는 근거리 통신 모듈(217)을 통해, 퍼스널 모빌리티(400)의 시동 및 잠금부를 제어할 수 있다. 이는 도 5를 참조하여 후술한다.
한편, 사용자 단말(200)에서는 근거리 통신 모듈(217)을 통해 퍼스널 모빌리티(400)의 전원을 킨 경우(시동), 사용자 단말(200)에서는 연동된 퍼스널 모빌리티(400)와 싱크 신호를 생성하고, 생성된 싱크 신호를 서버(100)에 전송할 수 있다. 이를 통해, 서버(100)의 배터리 관리부(130)에서는 사용자가 대여한 배터리(10)가 활성화된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 퍼스널 모빌리티(400)는 사용자 단말(200)에 의해 전원이 켜진 이후, 장착된 배터리(10)의 실시간 충전 상태(SOC) 및 건강 상태(SOH)를 산출하여, 사용자 단말(200)에 근거리 통신 모듈(217)을 통해 전송할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)은 퍼스널 모빌리티(400)에서 제공받은 실시간 충전 상태(SOC) 및 건강 상태(SOH)를 서버(100)에 전송할 수 있다.
즉, 근거리 통신 모듈(217)을 통해 사용자 단말(200)과 퍼스널 모빌리티(400)사이에서 생성된 싱크 신호를 트리거로 배터리(10)의 실시간 충전 상태(SOC) 및 건강 상태(SOH)를 사용자 단말(200) 및 서버(100)에 전송할 수 있다.
GPS(Global Position System) 모듈(219)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신한다. GPS 모듈(219)은 사용자 단말(200)의 현재위치를 파악할 수 있다. 이로써, 서버(100)에서는 사용자가 배터리(10)를 소지한 경우, 사용자 단말(200)의 위치를 배터리(10)의 위치로 산출할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)의 위치 정보에 기인하여, 주행 중 사용자의 속도 및 주행 완료 후 사용자의 운전습관을 산출할 수 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(220)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(221)와 마이크(223) 등이 포함될 수 있다. 카메라(221)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(251)에 표시될 수 있다.
한편, 서버(100)의 제어부(150)는 사용자 단말(200)에 주기적으로 출고(대여)된 배터리(10)의 영상(이미지 또는 동영상)을 요구할 수 있고, 사용자 단말(200)에서 카메라(221)를 통해 획득한 영상을 기반으로 배터리(10)의 상태 파악 및 파손 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 제어부(150)에서 사용자 단말(200)에 배터리(10) 영상을 요구하고, 배터리(10)에 관한 영상을 즉각(설정된 시간 내, 예를 들어, 1시간) 전달받은 경우 사용자 관리(블랙 리스트 관련) 점수에 + 점수를 부여할 수 있다.
카메라(221)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(260)에 저장되거나 무선 통신부(210)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(221)는 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(223)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(213)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크 (223)는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생하는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 사용될 수 있다.
한편, 사용자 단말(200)이 카메라(221)를 구비하지 않은 경우, 서버(100)의 제어부(150)는 사용자 단말(200)에 마이크(223)를 통해 배터리(10)의 상태에 관한 설명을 음성으로 제공할 것을 요구하고, 획득한 음성을 기반으로 배터리(10)의 상태 파악 및 파손 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 획득한 음성의 상태를 판단하여, 거짓 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(150)에서 사용자 단말(200)에 배터리(10) 상태 설명 음성을 요구하고, 배터리(10)에 관한 설명을 즉각(설정된 시간 내, 예를 들어, 1시간) 전달받은 경우 사용자 관리(블랙 리스트 관련) 점수에 + 점수를 부여할 수 있으며, 즉각 또는 추후에 음성을 통한 설명이 거짓으로 판단되면 사용자 관리(블랙 리스트 관련) 점수에 - 점수를 부여할 수 있다.
사용자 입력부(230)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(230)는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력 받을 수 있는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다.
특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(251)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.
센싱부(240)는 사용자 단말(200)의 위치, 주변 온도 등과 같이 현 상태를 감지하여 사용자 단말(200)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 전원 공급부(290)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(270)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당할 수 있다.
센싱부(240)는 감지센서(241), 압력센서(243), 및 모션 센서(245) 등을 포함할 수 있다.
모션 센서(245)는 가속도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 사용자 단말(200)의 위치나 움직임 등을 감지한다.
출력부(250)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 알람(alarm) 신호의 출력을 위한 것이다. 출력부(250)에는 디스플레이부(251), 음향출력 모듈(253), 알람부(255), 및 햅틱 모듈(257) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(251)는 사용자 단말(200)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다.
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(251)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(251)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다.
음향출력 모듈(253)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(210)로부터 수신되거나 메모리(260)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향출력 모듈(253)은 사용자 단말(200)에서 수행되는 기능, 예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등과 관련된 음향 신호를 출력한다.
이러한 음향출력 모듈(253)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(255)는 사용자 단말(200)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 사용자 단말(200)에서 발생하는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력 등이 있다. 알람부(255)는 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. 알람부(255)는 호 신호가 수신되거나 메시지가 수신된 경우, 이를 알리기 위해 신호를 출력할 수 있다. 또한. 알람부(255)는 키 신호가 입력된 경우, 키 신호 입력에 대한 피드백으로 신호를 출력할 수 있다.
이러한 알람부(255)가 출력하는 신호를 통해 사용자는 이벤트 발생을 인지할 수 있다. 사용자 단말(200)에서 이벤트 발생 알림을 위한 신호는 디스플레이부(251)나 음향출력 모듈(253)을 통해서도 출력될 수 있다.
여기서, 이벤트 발생은 사용자 단말(200)이 배터리 스테이션(300)의 리더기(미도시)에 인접한 경우 사용자 인증을 통해 전용 앱을 실행하여 대여 또는 반납 절차에 관한 이벤트를 발생하거나, 사용자 단말(200)이 퍼스널 모빌리티(400)에 인접한 경우 사용자 인증을 통해 전용 앱을 실행하거나 퍼스널 모빌리티(400) 시동 또는 배터리 잠금부의 구동에 관한 이벤트를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(257)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(257)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다. 햅틱 모듈(257)이 촉각 효과로 진동을 발생시키는 경우, 햅틱 모듈(257)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 변환 가능하며, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
메모리(260)는 제어부(280)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, GPS 모듈(219), 센싱부(240)에서 측정된 정보를 기반으로 제어부(280)에서 산출된 사용자의 주행 정보가 저장될 수 있다.
메모리(260)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
인터페이스부(270)는 사용자 단말(200)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다.
제어부(280)는 통상적으로 각부의 동작을 제어하여 사용자 단말(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행함은 물론이며, 메모리(260)에 저장된 전용 앱의 구동을 제어할 수 있다.
그리고, 전원 공급부(290)는 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
도 4는 도 1에서 배터리 스테이션(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4를 참조하면 배터리 스테이션(300)은 충전부(310), 통신부(320), 사용자 식별부(330), 결제부(340) 및 배터리 불량 분석부(350)를 포함할 수 있다.
한편, 배터리 스테이션(300)은 입고된 배터리(10)를 충전하고, 완충된 배터리(10)를 사용자에게 대여해주는 공간으로 구성될 수 있으며, 지하철역과 버스 정류장과 같은 공공 인프라 또는 편의점과 아파트 입구와 같은 곳에 설치될 수 있다.
충전부(310)는 배터리 스테이션(300)에 보관 중인 배터리(10)와 사용자가 반납하여 입고된 배터리(10)를 충전하여, 배터리(10)의 충전 상태(SOC)를 최대로 유지할 수 있다.
여기서, 배터리(10)는 퍼스널 모빌리티(400) 및 다른 구동 장치에 전원을 공급하며, 충 방전이 가능한 이차 전지로 구성될 수 있으며, 고출력이 가능한 리튬 이온 이차 전지로 구성되는 바람직하다. 한편, 이러한 배터리(10)는 적어도 하나 이상의 충 방전 가능한 전지 셀과 전지 셀의 전극단자에 전기적으로 연결되어 전지 셀들을 보호하고, 충전 상태(SOC, State of Charge)을 측정하는 회로 모듈(미도시)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이러한 회로 모듈은 상술한 바와 같이 상기 배터리(111)를 이루는 단위 전지 셀의 충전 상태를 측정할 수 있음은 물론이며, 전지 셀의 충전 상태 및 발열 상태를 실시간으로 검출하는 것이 가능하다.
한편, 충전부(310)에서는 충전 중인 배터리(10)가 완충되는 경우, 해당 배터리(10)의 충전 횟수가 추가됨을 기록하고, 통신부(320)를 통해 서버(100)의 배터리 관리부(130)에 전송할 수 있다.
또한, 충전부(310)는 배터리(10)의 완충 정도 및 충전 시간을 외부로 출력할 수 있으며, 특정 배터리(10)가 완충되는데 소요되는 완충시간을 기록하고, 통신부(320)를 통해 서버(100)의 배터리 관리부(130)에 전송할 수 있다. 이를 통해 배터리 관리부(130)는 특정 배터리(10)에서 완충 시간이 변동됨을 기준으로 배터리(10)의 건강상태가 나빠졌음을 판단할 수 있다.
통신부(320)는 유무선 통신 방식 또는 위성 기반 통신 방식 등을 이용해, 사용자 단말(200) 및 서버(100)와 통신할 수 있다.
일 예로, 통신부(320)는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution) 등이 이용될 수 있다.
사용자 식별부(330)는 사용자 단말(200)과 근거리 무선통신(예를 들어, RFID) 또는 사용자 인증을 통해 사용자의 개인 식별 번호를 식별하고, 해당 사용자가 예약한 특정 배터리(10) 또는 요청한 스펙을 갖는 배터리(10)를 사용자 단말(200)과 매칭하여 대여를 진행할 수 있다.
여기서, 사용자 인증은 사용자의 개인정보를 담은 생체 인식(홍채, 얼굴, 지문)을 통해 수행될 수 있다.
또한, 사용자 식별부(330)는 사용자 단말(200)과 근거리 무선통신(예를 들어, RFID) 또는 사용자 인증을 통해 사용자의 개인 식별 코드를 인식하고, 해당 사용자가 사용 후 반납하는 배터리(10)의 출고이력을 확인하여, 해당 배터리(10)의 반납이 정상적인지 판단할 수 있다.
결제부(340)는 사용자에게 배터리(10)가 출고되기 전 결제 절차를 수행할 수 있다.
결제부(340)는 카드, 입금 또는 페이와 같은 결제 수단을 통해, 결제를 진행할 수 있다. 여기서, 결제 항목은 배터리(10) 건당 사용료와 배터리(10) 파손에 대비한 보증금 항목을 포함할 수 있다.
배터리 불량 분석부(350)는 배터리(10)가 출고되기 전 및 배터리(10)가 입고되기 전에, 해당 배터리(10)의 불량 및 파손을 분석할 수 있다.
여기서, 배터리 불량 분석부(350)는 구조적 불량 및 전기적 불량을 구분하여 순차적으로 배터리(10)의 불량을 분석할 수 있다.
우선, 구조적 불량을 분석하는 절차에 대해 설명하면, 배터리 불량 분석부(350)는 신규 배터리(10)가 배터리 스테이션(300)으로 입고되면, 배터리(10)의 영상을 획득하여 기록할 수 있다. 이후, 획득한 배터리(10)의 영상을 인식하고 이를 점군 데이터로 구성된 3차원 형상 데이터로 변환시켜 서버(100)의 배터리 관리부(130)에 전송할 수 있다.
여기서, 배터리(10)에는 영상 인식을 위한 적어도 하나의 마킹 포인트(미도시)가 배치될 수 있다.
또한, 배터리 불량 분석부(350)는 배터리(10)의 출고 전 및 입고 후(사용자가 배터리를 반납한 시점) 각각에서 배터리(10)의 영상을 획득하여 기록하고, 상술한 바와 같이 3차원 형상 데이터로 변환시킬 수 있다.
이후, 배터리 불량 분석부(350)는 출고 전 배터리(10)의 제1형상 데이터와 입고 후 배터리(10)의 제2형상 데이터를 정합하여, 배터리(10)가 대여 상황에서 구조적 불량 및 파손이 발생하였는지 여부를 분석할 수 있다.
여기서 이미지 정합은 상술한 마킹 포인트를 기준점으로 정합을 실시할 수 있다.
구체적인 일 예로, 배터리 불량 분석부(350)는 제1형상 데이터와 제2형상 데이터 사이에서 상호 중첩하는 점군 데이터는 제외하고, 중첩되지 않는 점군 데이터의 수를 획득하여, 획득한 점군 데이터의 수가 기설정된 비율 이상이면 입고된 배터리(10)가 구조적으로 불량인 것으로 분석할 수 있다.
구체적인 일 예에서, 기설정된 비율은 전체 점군 데이터 수의 70%으로 설정될 수 있다.
물론 이는 구체적인 일 예에 불과하며, 다른 방식의 영상인식을 통해, 배터리(10)의 구조적 불량을 분석할 수 있음은 물론이다.
또한, 전기적 불량을 분석하는 절차에 대해 설명하면, 배터리 불량 분석부(350)는 출고 전 및 입고 후(사용자가 배터리를 반납한 시점) 각각에서 배터리(10)의 회로 모듈(미도시)의 신호를 검출하여 획득한 배터리(10) 충전 상태(SOC)와 배터리(10)의 충방전 횟수 등을 고려한 건강 상태(SOH)를 기준으로 배터리(10)가 전기적으로 불량인지 분석할 수 있다.
즉, 배터리 불량 분석부(350)는 출고 전 및 입고 후(사용자가 배터리를 반납한 시점) 각각에서 배터리(10)의 불량 여부를 분석함으로써, 배터리(10) 불량의 책임이 사용자 또는 업체에 있는지 명확히 규명할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템에서 퍼스널 모빌리티용 중 전동 킥보드의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템에서 퍼스널 모빌리티용 중 전동 자전거의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
한편, 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템에 사용되는 퍼스널 모빌리티(400)는 도 5와 같이 전동 킥보드를 기준으로 설명하고 있으나, 도 6과 같이 배터리(10)가 탈부착이 가능한 전동 자전거가 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템은 전원을 공급받아 사용자를 이송시키는 이송 장치는 물론이며, 물품을 이송시키기 위한 무인 비행체(예들 들어, 드론) 등에 적용될 수 있다.
다시, 도 5를 참조하면, 퍼스널 모빌리티(400)는 본체(401), 커버(402), 제어유닛(403), 잠금부(404) 및 조향부(405)를 포함할 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만 퍼스널 모빌리티(400)는 라이트, 브레이크, 주행모터, 배터리를 더 포함할 수 있다.
본체(401)는 퍼스널 모빌리티(400)의 메인 뼈대를 이루며, 내부에 배터리(10)가 장착되는 공간을 제공할 수 있다.
본체(401)는 사용자가 서서 타는 보드타입의 구조물로 제작되어 있거나, 본체(401)의 상면에 좌석부를 더 포함하여 좌석타입의 구조물로 구성되거나, 혹은 휠 측면의 발바닥 지지부를 더 포함하여 휠타입의 구조물로 구성될 수 있고, 특정 구조물로 한정되지 않을 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만 본체(401)의 외부에는 내부에 장착된 배터리(10)와 연결되는 수밀형의 외부 단자(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 외부 단자는 입력 단자 및 출력 단자를 세트로 포함하거나, 단일 포트가 입력 단자 및 출력 단자 동시에 기능할 수 있다.
이를 통해, 배터리(10)의 전원을 외부 단자에 연결된 외부 기기(예를 들어, 사용자 단말)에 공급할 수 있으며, 배터리(10)가 완전히 방전된 긴급 상황에서 외부의 전원을 배터리(10)에 공급할 수 있다.
커버(402)는 사용자를 탑승시키기 위한 지지면을 제공하는 역할을 담당할 수 있다. 여기서, 커버(402)는 본체(401)에서 개폐가 가능하도록 구성되며, 잠금부(404)에 의해 잠금상태가 잠기거나 풀릴 수 있다.
제어유닛(403)는 전기적 접속이 필요한 구성에 전선으로 접속되어 있고, 본체(401)의 후방에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명에서 제어유닛(403)의 설치 위치를 한정하는 것은 아니며, 구조 설계에 따라 적절히 배치될 수 있음은 물론이다.
제어유닛(403)는 잠금부(404), 조향부(405) 및 주행모터의 동작을 제어하며, 내부에 근거리 통신모듈을 포함하여 외부와 근거리 통신을 수행할 수 있으며, 배터리(10)로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만 제어유닛(403)는 GPS 모듈을 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 제어유닛(403)는 퍼스널 모빌리티(400)가 활성화된 시점으로부터 퍼스널 모빌리티(400)의 위치를 추적하여, 이동 경로 및 속도 등의 주행 정보를 생성하여, 연동된 사용자 단말(200)에 전송할 수 있다.
여기서, 퍼스널 모빌리티(400)가 활성화된 시점은 사용자 단말(200)의 조작으로 인해, 제어유닛(403)가 활성화되고 배터리(10)를 통해 각 구성으로 전원이 공급된 시점으로 정의될 수 있다.
한편, 본체(401)에는 로드셀 또는 카메라와 같은 배터리 인식 모듈(미도시)을 구비하고, 제어유닛(403)는 배터리 인식 모듈을 통해 배터리(10)가 장착된 것을 판단하고, 배터리(10)의 배터리 식별 코드를 인식하며, 근거리 통신모듈을 통해 배터리(10)의 식별 코드를 사용자 단말(200)에 전송할 수 있다.
여기서, 제어유닛(403)는 전기적으로 연결된 배터리(10)의 충전 상태(SOC)를 획득하고 이를 사용자 단말(200)에 전송할 수 있다.
한편, 제어유닛(403)는 근거리 통신모듈을 통해 사용자 단말(200)에 연결된 이후, 사용자 단말(200)로부터 시동 신호를 전달받으면, 시동을 키고 조향부(405) 및 주행모터를 활성화시켜 퍼스널 모빌리티(400)가 주행 가능한 상태로 준비할 수 있다.
또한, 제어유닛(403)는 사용자 단말(200)로부터 커버 개방 신호를 전달받으면, 잠금부(404)를 동작시켜 커버(402)가 개방될 수 있도록 준비할 수 있다.
또한, 제어유닛(403)는 사용자 단말(200)로부터 커버 폐쇄 신호를 전달받으면, 잠금부(404)를 동작시켜 커버(402)를 폐쇄시키며, 주행 또는 외력에 의해 커버(402)가 개방되지 않도록 이를 잠금(locking)할 수 있다.
잠금부(404)는 상술한 바와 같이 제어유닛(403)에 의해 제어되어 자동 또는 수동으로 동작되어, 커버(402)의 ON/OFF 를 제어할 수 있다.
잠금부(404)를 통해 커버(402)가 개방되는 경우, 배터리(10)는 본체(401)에서 배출되거나 삽입될 수 있다.
즉, 잠금부(404)를 통해 커버(402)가 개방되면 배터리(10)를 교체할 수 있다.
조향부(405)는 본체(401)의 앞쪽 끝단에 결합되어 조향 기능을 담당할 수 있고 브레이크 레버 및 변속 레버가 장착되어 있는 조향핸들과, 조향핸들을 회전 가능하게 지지하는 헤드튜브를 더 포함할 수 있다.
이렇게 조향부(405)는 본체(401)의 전방에 배치되어 상기 본체(401)의 진행 방향을 전환하는 역할을 담당한다.
여기서, 도시하지 않았지만, 조향핸들에는 지문인식모듈(미도시) 또는 생체센서모듈(미도시)이 포함될 수 있다.
지문인식모듈은 사용자의 지문을 인식하고, 제어유닛은 인식된 사용자 지문과 등록된 사용자 지문이 일치하는 경우, 트리거 신호를 발생시킬 수 있고 트리거 신호가 발생된 이후에만, 수면 상태(비활성화)인 퍼스널 모빌리티(400)가 활성화될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 지문인식모듈을 통해 지문을 인식한 이후, 사용자 단말(200)을 통해 시동 신호를 전달하여 퍼스널 모빌리티(400)의 시동을 켤 수 있으며, 개방 신호를 전달하여 잠금부(404)를 제어할 수 있다.
또한, 생체센서모듈(미도시)은 조향핸들을 잡은 사용자의 생체신호를 센싱하며, 제어유닛은 센싱된 사용자의 생체신호를 전달받아 사용자 인증 또는 사용자가 주행 가능한 상태인지 판단할 수 있다.
일 예로, 생체센서모듈(미도시)은 맥박 센서를 포함할 수 있고, 맥박 센서에서 인식한 사용자 맥박 정보를 기반으로, 제어 장치(403)는 사용자의 맥박이 등록된 정상 범위를 벗어나면 사용자의 퍼스널 모빌리티(400)의 운행 권한을 제한할 수 있다.
이를 통해, 사용자가 음주 또는 흥분 상태인 상황에서, 퍼스널 모빌리티(400)를 운행하여 발생가능한 사고를 방지할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 서버 200: 사용자 단말
300: 배터리 스테이션 400: 퍼스널 모빌리티

Claims (9)

  1. 퍼스널 모빌리티에 장착되는 배터리를 보관하고 충전하며, 충전 및 방전에 따른 배터리 상태 정보를 생성하는 배터리 스테이션;
    전용 앱을 이용하여, 상기 배터리 스테이션에서 충전된 배터리를 대여하고 사용한 배터리를 상기 배터리 스테이션에 반납하는 대여 절차를 수행하는 사용자 단말; 및
    상기 배터리의 상태 및 상기 대여 절차를 관리하는 서버; 를 포함하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리는 배터리 식별 코드를 포함하고, 상기 사용자 단말은 사용자 식별 코드를 포함하고,
    상기 서버는 상기 배터리 식별 코드 및 상기 사용자 식별 코드를 기반으로, 상기 배터리 스테이션 또는 상기 사용자 단말로부터 배터리의 상태 정보를 제공받아, 상기 배터리의 상태 정보를 관리하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 서버는
    상기 배터리 스테이션 및 상기 사용자 단말과 통신하는 통신부;
    상기 배터리의 상태 정보를 기반으로 상기 배터리의 충전 상태(SOC) 및 건강 상태(SOH)를 관리하는 배터리 관리부; 및
    상기 사용자 단말을 통해 등록된 사용자의 개인 정보, 위치 정보, 온도 정보 및 주행 정보를 포함하는 사용자 정보를 획득하여, 상기 사용자를 관리하는 사용자 관리부; 를 포함하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 상기 퍼스널 모빌리티와 연동하는 근거리 통신 모듈을 포함하고,
    상기 근거리 통신 모듈을 통해, 상기 사용자 단말과 상기 퍼스널 모빌리티가 연동되면, 싱크 신호를 생성하고,
    상기 사용자 단말은 상기 싱크 신호를 트리거로 상기 퍼스널 모빌리티의 시동을 제어하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 상기 전용 앱을 이용하여, 상기 서버에 접속하고,
    상기 사용자 단말은 인접한 배터리 스테이션의 위치 정보 및 보관 중인 배터리의 상태 정보를 제공받고,
    상기 사용자 단말은 상기 배터리 스테이션에서 보관 중인 배터리 중 적어도 하나를 선택하여 예약 절차를 수행하고,
    상기 사용자 단말은 상기 배터리 스테이션에서 예약한 배터리에 대응하는 비용의 결제 절차를 수행하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 생성된 상기 싱크 신호를 상기 서버에 전송하고,
    상기 서버는 상기 싱크 신호를 수신하면, 상기 퍼스널 모빌리티가 활성화된 것으로 판단하고,
    상기 퍼스널 모빌리티가 활성화된 이후, 상기 사용자 단말로부터 상기 사용자 정보를 획득하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 퍼스널 모빌리티는 장착된 상기 배터리의 식별 코드 및 충전 상태(SOC)를 획득하여 상기 사용자 단말에 전송하고,
    상기 사용자 단말은 상기 퍼스널 모빌리티에서 제공받은 상기 배터리의 식별 코드 및 충전 상태(SOC)를 화면에 출력하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 배터리 스테이션은
    입고된 상기 배터리를 충전하는 충전부;
    상기 사용자 단말 및 서버와 통신하는 통신부;
    근거리 무선통신 또는 사용자 인증을 통해 배터리 대여 절차를 수행하는 사용자를 식별하는 사용자 식별부;
    출고되는 배터리에 대응하는 비용의 결제 절차를 요청하는 결제부; 및
    출고된 배터리와 입고된 배터리 상태를 각각 획득하고, 대여 후 입고된 배터리의 불량을 분석하는 배터리 불량 분석부를 포함하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 배터리 불량 분석부는 대여 후 입고된 배터리의 물리적 불량 및 전기적 불량을 구분하여, 상기 배터리의 불량을 분석하고,
    상기 배터리 불량 분석부는
    출고되기 전 배터리의 영상을 인식하여 점군 데이터로 구성된 3차원의 제1형상 데이터로 변환하고,
    입고되기 전 배터리의 영상을 인식하여 점군 데이터로 구성된 3차원의 제2형상 데이터로 변환하고,
    상기 제1형상 데이터와 상기 제2형상 데이터를 정합하고,
    정합 후, 중첩되지 않는 점군 데이터의 수를 획득하여, 획득한 점군 데이터의 수가 기설정된 비율 이상이면 대여 후 입고된 배터리가 구조적으로 불량인 것으로 분석하는 퍼스널 모빌리티용 배터리 관리 및 공유 시스템.
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