KR20230052722A - 전기 자전거 도난 감지 시스템 및 전기 자전거 도난 감지 방법 - Google Patents

전기 자전거 도난 감지 시스템 및 전기 자전거 도난 감지 방법 Download PDF

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KR20230052722A
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조범래
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템은 회전 에너지를 발생시키는 페달과, 상기 페달의 회전 속도를 측정하는 페달 회전 속도 검출부와, 동력을 전달받아 회전하는 구동륜과, 상기 구동륜을 회전시키는 모터와, 상기 구동륜의 회전 속도를 측정하는 구동륜 회전 속도 검출부와, 상기 페달의 회전 속도, 상기 모터의 토크, 및 상기 구동륜의 회전 속도에 기초하여 도난 감지하는 제어 장치, 그리고 상기 제어 장치가 도난 감지하면 경고 신호를 발생시키는 사용자 인터페이스 장치를 포함한다.

Description

전기 자전거 도난 감지 시스템 및 전기 자전거 도난 감지 방법{ELECTRIC BICYCLE THEFT DETECTION SYSTEM AND ELECTRIC BICYCLE THEFT DETECTION METHOD}
본 발명은 전기 자전거 도난 감지 시스템 및 전기 자전거 도난 감지 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자전거의 도난을 감지하여 경고 신호를 발생시켜 사용자에게 경고할 수 있는 전기 자전거 도난 감지 시스템 및 전기 자전거 도난 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자전거는 근거리 이동수단의 하나로서, 최근에는 건강 등의 목적으로 운동 또는 취미용으로 널리 이용되고 있다. 최근에는 먼 거리를 이동하거나 사용자의 체력 소모를 줄이고자 모터의 구동력으로 주행하도록 모터를 설치한 전기 자전거가 널리 보급되고 있다.
전기 자전거는 기존 인력으로만 움직일 수 있는 자전거에 배터리와 모터를 장착하여 운전자가 페달을 돌릴 때 이를 감지하여 모터의 힘으로 주행을 돕도록 구성된다. 이를 위해 전기 자전거는 모터 및 배터리 외에도 모터의 회전력을 감소시키는 감속기와, 감속기로부터 출력된 회전력을 바퀴에 전달하는 동력 전달 장치, 그리고 이들을 제어하기 위한 제어 장치를 더 포함하고 있다.
또한, 전기 자전거는 제어 장치를 통해 모터의 회전력을 사용자가 조작 및 제어할 수 있으나, 오르막이나 내리막 등의 경사로 주행 시에는 사용자의 페달력을 감지하여 모터의 구동을 보다 세밀하게 제어하기 위해 페달의 회전 속도를 감지하기 위해 설치된 속도 센서나 모터에 설치된 토크 센서를 더 포함하고 있다.
또한, 전기 자전거는 주행 방식에 따라 파스(pedal assist system, PAS) 방식과 스로틀(throttle) 방식으로 구분된다.
파스 방식은 페달 등에 센서가 있어 사용자가 페달을 밟으면 이를 감지해 모터가 작동하는 방식이다. 파스 방식은 대부분 낮은 동력 지원부터 높은 동력 지원까지 단계설정이 가능하도록 설계되어 있으며, 페달을 돌리는 회전을 감지해 동력을 전달하는 스피드 센서 방식과, 페달의 압력과 페달의 회전 그리고 회전수를 감지하는 토크 센서 방식이 있다. 스피드 센서 방식은 가격이 낮으나 주행감의 이질감이 있고, 토크 센서 방식은 사용자의 페달 토크를 인식하기 때문에 상대적으로 자전거로서의 이질감이 적다.
스로틀 방식은 핸들바에 버튼이나 레버 형태로 장착되어 이를 작동시키면 페달을 구를 필요 없이 오토바이처럼 주행하는 방식이다.
또한, 체인이 없는 전기 자전거도 등장하고 있는데, 이와 같이 체인이 없는 전기 자전거는 사용자가 페달을 밟는 힘을 페달과 연결된 발전기에 의해 전기로 변환하여 배터리에 저장하고, 배터리에 저장된 전기로 모터를 돌려 움직이게 된다. 이러한 방식의 전기 자전거는 주행 환경에 적합하게 모터를 제어하여 전기 자전거의 가속 성능을 향상시킬 수 있으며, 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도의 기어비를 조절하여 자동 변속 기능을 구현할 수 있고, 사용자가 페달에 전달하는 힘을 직관적인 비율에 따라 증폭할 수 있다.
한편, 전기 자전거의 경우 가격이 상대적으로 비싼 만큼 도난 사고가 발생하는 경우 사용자에게 큰 물질적 손해를 입힐 수 있다. 따라서 전기 자전거의 도난을 감지하여 사용자가 신속하게 대응할 수 있도록 돕는 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알리는 자전거 도난 감지 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알리는 자전거 도난 감지 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전기 자전거 도난 감지 시스템은 회전 에너지를 발생시키는 페달과, 상기 페달의 회전 속도를 측정하는 페달 회전 속도 검출부와, 동력을 전달받아 회전하는 구동륜과, 상기 구동륜을 회전시키는 모터와, 상기 구동륜의 회전 속도를 측정하는 구동륜 회전 속도 검출부와, 상기 페달의 회전 속도, 상기 모터의 토크, 및 상기 구동륜의 회전 속도에 기초하여 도난 감지하는 제어 장치, 그리고 상기 제어 장치가 도난 감지하면 경고 신호를 발생시키는 사용자 인터페이스 장치를 포함한다.
상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 구동륜의 회전이 측정되면 도난을 감지할 수 있다.
상기한 전기 자전거 도난 감지 시스템은 동작 상태를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)와 위치를 추적하는 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치는 상기 자이로 센서 또는 상기 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하여 도난 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도 그리고 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 자이로 센서가 동작을 감지하거나 상기 지구 위치 측정 시스템이 위치 이동을 감지하면 도난을 감지할 수도 있다.
상기 제어 장치는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 상기 사용자 인터페이스 장치가 경고 신호를 발생시키도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전기 자전거 도난 감지 시스템은 회전 에너지를 발생시키는 페달과 상기 페달의 회전 속도를 측정하는 페달 회전 속도 검출부와 동력을 전달받아 회전하는 구동륜과 상기 구동륜을 회전시키는 모터와 상기 구동륜의 회전 속도를 측정하는 구동륜 회전 속도 검출부와 상기 페달의 회전 속도, 상기 모터의 토크, 및 상기 구동륜의 회전 속도에 기초하여 도난 감지하는 제어 장치 그리고 상기 제어 장치가 제공하는 도난 감지 정보를 송신하는 모뎀 단말을 포함하는 전기 자전거와, 상기 전기 자전거를 관리하고 도난 감지 정보를 표시하기 위한 어플리케이션이 설치된 모바일 단말기, 그리고 상기 모뎀 단말이 송신한 도난 감지 정보를 수신하여 저장된 정보를 업데이트하고 상기 모바일 단말기로 업데이트된 정보를 송신하는 클라우드 서비스를 포함한다.
상기 클라우드 서비스는 상기 전기 자전거의 상기 모뎀 단말과 통신하는 웹 어플리케이션 서버와, 상기 웹 어플리케이션 서버가 수집한 정보를 통합하여 저장하는 데이터 베이스 서버, 그리고 상기 데이터 베이스 서버에 저장된 정보를 상기 모바일 단말기로 전송하기 위한 응용 프로그래밍 인터페이스 게이트웨이(application programming interface gateway)를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 구동륜의 회전이 측정되면 도난을 감지할 수 있다.
상기한 전기 자전거 도난 감지 시스템은 동작 상태를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)와 위치를 추적하는 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치는 상기 자이로 센서 또는 상기 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하여 도난 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도 그리고 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 자이로 센서가 동작을 감지하거나 상기 지구 위치 측정 시스템이 위치 이동을 감지하면 도난을 감지할 수도 있다.
상기 제어 장치는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 도난 감지 정보를 상기 모뎀 단말을 통해 상기 클라우드 서비스로 송신할 수 있다.
또한, 상기 전기 자전거는 상기 제어 장치가 도난 감지하면 경고 신호를 발생시키는 사용자 인터페이스 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템을 이용한 전기 자전거 도난 감지 방법은 페달의 회전 속도를 측정하는 단계와, 구동륜의 회전 속도를 측정하는 단계와, 상기 구동륜을 회전시키는 모터의 토크를 측정하는 단계와, 상기 페달의 회전 속도, 상기 구동륜의 회전 속도, 및 상기 모터의 토크에 기초하여 도난을 감지하는 단계, 그리고 도난이 감지되면 경고 신호를 발생시켜 사용자에게 경고하는 단계를 포함한다.
상기 도난을 감지하는 단계에서, 상기 페달의 회전 속도와 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 구동륜의 회전이 측정되면 도난을 감지할 수 있다.
상기한 전기 자전거 도난 감지 방법은 자이로 센서(gyro sensor)를 통해 동작을 감지하거나 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS)을 통해 위치를 추적하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 자이로 센서 또는 상기 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하는 도난을 감지할 수 있다.
또한, 상기 도난을 감지하는 단계에서, 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도 그리고 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 자이로 센서가 동작을 감지하거나 상기 지구 위치 측정 시스템이 위치 이동을 감지하면, 도난을 감지할 수도 있다.
상기 사용자에게 경고하는 단계에서, 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전기 자전거 타이어 관리 시스템은 타이어의 상태를 효과적으로 진단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전기 자전거의 타이어 상태 진단 방법은 타이어의 상태를 효과적으로 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템이 적용된 전기 자전거의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기 자전거 도난 감지 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템을 이용하여 전기 자전거의 도난을 감지하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3에서 전기 자전거의 도난을 감지하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템을 이용하여 전기 자전거의 도난을 감지하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 도 6에서 전기 자전거의 도난을 감지하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템을 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(101)을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(101)이 적용된 전기 자전거(200)를 예시적으로 나타낸다. 도 1은 체인이 없는 전기 자전거(200)를 일례로 예시하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 체인으로 구동되는 다른 전기 자전거에도 통상의 기술자가 적절한 수정 및 변형을 통해 적용할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전기 자전거 도난 감지 시스템(101)이 적용된 전기 자전거(200)는 프런트 프레임(10), 미들 프레임(20), 및 리어 프레임(30)을 포함할 수 있다.
프런트 프레임(10)은 전륜(12)과, 핸들부(13)가 연결되는 핸들 스테이(14)를 포함할 수 있다.
핸들부(13)는 핸들스테이(14)의 하단에 결합되는 핸들 스템(15)과, 이 핸들스테이(14)에 결합되는 핸들바(16)와, 이 핸들바(16)에 설치되는 핸들 그립(17)을 포함할 수 있다.
핸들 스템(15)은 핸들부(13)의 높이 조절을 위해 마련되며, 핸들바(16)는 자전거의 조향을 결정하기 위해 마련될 수 있다.
또한, 핸들 그립(17)에는 전기 자전거(200)의 상태를 사용자에게 표시해주고 사용자의 요구 사항을 버튼 또는 디스플레이를 통하여 제어 장치(270)로 전달하는 사용자 인터페이스 장치(210)가 마련된다. 이러한 사용자 인터페이스 장치(210)는 제어 장치(270)와 유선 또는 무선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 장치(210)는 경고 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서, 경고 신호는 주변에 큰 소리로 도난을 경고하는 경고음을 포함할 수 있다.
미들 프레임(20)의 일단에는 발전기(21)가 마련되고, 이 발전기(21)의 양 측에는 페달(220)이 회전 가능하게 장착될 수 있다. 사용자가 페달(220)을 회전시키면, 즉 페달(220)이 회전 에너지를 발생시키면, 페달(220)의 회전 에너지를 발전기(21)에서 전기 에너지로 변환하고, 발전기(21)의 전기 에너지는 미들 프레임(20)에 마련되는 배터리(23)에 축전될 수 있다.
또한, 미들 프레임(20)은 안장(24)을 설치하기 위한 새들 튜브(25)를 더 포함할 수 있다. 새들 튜브(25)는 미들 프레임(20)의 후방에 돌출 마련되는 시트 튜브(26)에 높이 조절 가능하게 결합된다.
리어 프레임(30)의 단부에는 후륜(240)이 회전 가능하게 장착된다. 후륜(240)의 중심에는 이 후륜(240)을 회전 구동시켜 전기 자전거(200)를 전진시키기 위한 모터(250)가 장착된다. 즉, 후륜(240)이 구동륜이 된다. 하지만, 후륜(240)이 반드시 구동륜이 되는 것은 아니며, 전륜(12)에 모터가 장착되면 전륜(12)이 구동륜이 될 수도 있다. 이와 같이, 전륜(12)과 후륜(240) 중 동력을 전달받아 회전하는 바퀴가 구동륜이 될 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 후륜(240)을 구동륜이라 한다.
한편, 배터리(23)와 제어 장치(270)의 위치는 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 미들 프레임(20)이 아닌 리어 프레임(30)에 내장될 수도 있다.
페달 회전 속도 검출부(230)는 페달의 회전 속도를 측정할 수 있다. 일례로, 페달 회전 속도 검출부(230)는 페달(220)의 회전축에 설치될 수 있다.
구동륜 회전 속도 검출부(260)는 구동륜(240)의 회전 속도를 측정할 수 있다. 일례로, 구동륜 회전 속도 검출부(260)는 구동륜(240)의 회전축에 설치될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(101)은 전술한 전기 자전거(200)의 여러 구성 중 페달(220), 페달 회전 속도 검출부(230), 구동륜(240), 모터(250), 구동륜 회전 속도 검출부(260), 제어 장치(270), 및 사용자 인터페이스 장치(210)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서 모터(250)의 토크는 모터(250)에 장착된 토크 센서로 측정하거나 모터(250)에 인가되는 전류를 측정하여 간접적으로 산출할 수 있다.
제어 장치(270)는 페달(220)의 회전 속도, 모터(250)의 토크, 및 구동륜(240)의 회전 속도에 기초하여 도난 감지할 수 있다.
구체적으로, 제어 장치(270)는 페달(220)의 회전 속도와 모터(250)의 토크가 0이면서 구동륜(240)의 회전이 측정되면 도난을 감지하고, 제어 장치(270)는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 사용자 인터페이스 장치(210)가 경고 신호를 발생시키도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 경고 신호는 주변에 큰 소리로 도난을 경고하는 경고음이거나 경광등과 같이 시각적으로 붉은 빛을 반짝일 수 있다. 이외에도, 사용자가 도난 사실을 인식할 수 있도록 다양한 형태로 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서, 기준 시간은 전기 자전거(200)가 사용되는 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 사용자가 필요에 따라 선택할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(101)은 전기 자전거(200)의 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알릴 수 있다.
이와 같이, 전기 자전거(200)의 도난이 의심되는 도난 감지 정보를 사용자에게 알려줌으로써 사용자가 근처에 있는 경우 바로 대처가 가능하고 직접 확인하지 못하더라도 빠르게 도난 신고를 할 수 있도록 도와준다.
또한, 사용자에게 위험 상황을 시켜주고 선택에 의해 전기 자전거(200)에서 경고 알람을 울리게 할 수도 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(101)을 이용한 전기 자전거 도난 감지 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 페달(220)의 회전 속도와, 구동륜(240)의 회전 속도, 그리고 모터(250)의 토크를 측정할 수 있다. 여기서, 모터(250)의 토크는 토크 센서를 이용하여 측정하거나 인가되는 전류를 이용하여 산출할 수 있다.
다음, 페달(220)의 회전 속도, 구동륜(240)의 회전 속도, 및 모터(250)의 토크에 기초하여 도난을 감지한다. 이러한 도난 감지 여부의 판단은 제어 장치(270)가 하게 된다. 구체적으로, 도난을 감지하는 단계에서, 페달(220)의 회전 속도와 모터(250)의 토크가 0이면서 구동륜(240)의 회전이 측정되면 도난을 감지할 수 있다.
다음, 도난이 감지되면 경고 신호를 발생시켜 사용자에게 경고한다. 구체적으로, 사용자에게 경고하는 단계에서, 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면 경고 신호를 발생시킬 수 있다. 경고 신호는 제어 장치(270)의 제어에 따라 사용자 인터페이스 장치(210)가 수행할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(210)는 큰 소리로 도난을 경고하는 경고음 또는 사용자가 도난 사실을 인식할 수 있도록 다양한 형태로 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 도난이 감지된 이후 사용자에게 경고하기 전까지 지연 시간을 두는 이유는 도난이 아닌 상황에서도 일시적으로 전기 자전거(200)의 구동륜(240)이 회전할 수 있으므로, 이러한 상황에 따른 오판단을 필터링하여 제거하기 위함이다. 이에, 불필요한 상황에서 사용자에게 빈번하게 도난을 경고하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전기 자전거 도난 감지 방법에 따르면, 전기 자전거(200)의 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알릴 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(102)을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(102)은 동작 상태를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)(280)와 위치를 추적하는 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그리고 제어 장치(270)는 자이로 센서(280) 또는 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하여 도난을 감지할 수 있다.
구체적으로 제어 장치(270)는 페달(220)의 회전 속도와 구동륜(240)의 회전 속도 그리고 모터(250)의 토크가 0이면서 자이로 센서(280)가 동작을 감지하거나 지구 위치 측정 시스템(GPS)이 위치 이동을 감지하면 도난을 감지할 수 있다.
그리고 제어 장치(270)는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 사용자 인터페이스 장치(210)가 경고 신호를 발생시키도록 제어할 수 있다. 여기서, 기준 시간은 전기 자전거가 사용되는 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 사용자가 필요에 따라 선택할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(102)도 전기 자전거(200)의 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알릴 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(102)을 이용한 전기 자전거 도난 감지 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 페달(220)의 회전 속도와, 구동륜(240)의 회전 속도, 그리고 모터(250)의 토크를 측정할 수 있다. 여기서, 모터(250)의 토크는 토크 센서를 이용하여 측정하거나 인가되는 전류를 이용하여 산출할 수 있다.
또한, 자이로 센서(gyro sensor)(280)를 통해 동작을 감지하거나 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS)을 통해 위치를 추적한다.
다음, 페달(220)의 회전 속도, 구동륜(240)의 회전 속도, 모터(250)의 토크, 및 자이로 센서(280)나 지구 위치 측정 시스템(GPS)이 제공하는 정보에 기초하여 도난을 감지한다. 이러한 도난 감지 여부의 판단은 제어 장치(270)가 하게 된다. 구체적으로, 도난을 감지하는 단계에서, 페달(220)의 회전 속도와 모터(250)의 토크와 구동륜(240)의 회전 속도가 0이면서 자이로 센서(280)가 동작을 감지하거나 지구 위치 측정 시스템(GPS)이 위치 이동을 감지하면, 도난을 감지할 수 있다.
다음, 도난이 감지되면 경고 신호를 발생시켜 사용자에게 경고한다. 구체적으로, 사용자에게 경고하는 단계에서, 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면 경고 신호를 발생시킬 수 있다. 경고 신호는 제어 장치(270)의 제어에 따라 사용자 인터페이스 장치(210)가 수행할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(210)는 큰 소리로 도난을 경고하는 경고음 또는 사용자가 도난 사실을 인식할 수 있도록 다양한 형태로 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
이에, 전기 자전거(200)의 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알릴 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 방법과 제2 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 방법은 전기 자전거(200)의 종류와 성능에 따라 선택적으로 적용될 수 있으며, 사용자가 전기 자전거(200)가 사용되는 환경에 따라 선택할 수도 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(103)을 설명한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(103)은 전기 자전거(200)와, 클라우드 서비스(400), 그리고 모바일 단말기(500)를 포함할 수 있다.
전기 자전거(200)는 회전 에너지를 발생시키는 페달(220)과, 페달(220)의 회전 속도를 측정하는 페달 회전 속도 검출부(230)와, 동력을 전달받아 회전하는 구동륜(240)과, 구동륜(240)을 회전시키는 모터(250)와, 구동륜(240)의 회전 속도를 측정하는 구동륜 회전 속도 검출부(260)와, 페달(220)의 회전 속도, 모터(250)의 토크, 및 구동륜(240)의 회전 속도에 기초하여 도난 감지하는 제어 장치(270), 그리고 제어 장치(270)가 제공하는 도난 감지 정보를 송신하는 모뎀 단말(290)을 포함한다.
또한, 전기 자전거(200)는 동작 상태를 감지하는 자이로 센서(280)와 위치를 추적하는 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS) 중 하나 이상을 더 포함할 수도 있다.
전기 자전거(200)가 자이로 센서(280)나 지구 위치 측정 시스템(GPS)을 더 포함하는 경우에는, 제어 장치(270)가 자이로 센서(280) 또는 지구 위치 측정 시스템(GPS)이 제공하는 정보도 반영하여 도난을 감지할 수 있다.
또한, 전기 자전거(200)는 제어 장치(270)가 도난 감지하면 경고 신호를 발생시키는 사용자 인터페이스 장치(210)도 더 포함할 수 있다.
모바일 단말기(500)는 전기 자전거(200)를 관리하고 도난이 감지되면 도난 감지 정보를 표시하고 경고 신호를 발생시키기 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다. 즉, 사용자가 전기 자전거(200)에서 멀리 떨어져 있어도 모바일 단말기(500)를 통해 전기 자전거(200)의 도난 감지 정보를 확인할 수 있다.
클라우드 서비스(400)는 전기 자전거(200)의 모뎀 단말(290)이 송신한 정보를 수신하여 저장된 정보를 업데이트하고, 모바일 단말기(500)로 업데이트된 정보를 송신할 수 있다.
구체적으로, 클라우드 서비스(400)는 전기 자전거(200)의 모뎀 단말(290)과 통신하는 웹 어플리케이션 서버(420)와, 웹 어플리케이션 서버(420)가 수집한 정보를 통합하여 저장하는 데이터 베이스 서버(430), 그리고 데이터 베이스 서버(430)에 저장된 정보를 모바일 단말기(500)로 전송하기 위한 응용 프로그래밍 인터페이스(application programming interface, API) 게이트웨이(gateway)(450)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에서, 전기 자전거(200)의 제어 장치(270)는 페달(220)의 회전 속도와 모터(250)의 토크가 0이면서 구동륜(240)의 회전이 측정되면 도난을 감지할 수 있다.
또한, 전기 자전거(200)가 자이로 센서(280)나 지구 위치 측정 시스템(GPS)을 포함하는 경우, 제어 장치(270)는 페달(220)의 회전 속도와 구동륜(240)의 회전 속도 그리고 모터(250)의 토크가 0이면서 자이로 센서(280)가 동작을 감지하거나 지구 위치 측정 시스템(GPS)이 위치 이동을 감지하면 도난을 감지할 수도 있다.
그리고 제어 장치(270)는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 도난 감지 정보를 모뎀 단말(290)을 통해 클라우드 서비스(400)로 송신할 수 있다.
클라우드 서비스(400)는 수신한 도난 감지 정보를 모바일 단말기(500)로 송신하여 사용자에게 정보를 알리거나 경고할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에서, 전기 자전거(200)의 사용자 인터페이스 장치(210)는 제어 장치(270)가 제공하는 도난 감지 정보를 표시하거나 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자전거 도난 감지 시스템(103)은 전기 자전거(200)의 도난을 감지하여 사용자에게 신속하게 도난 발생 사실을 알릴 수 있다.
특히, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 사용자는 전기 자전거(200)와 멀리 떨어진 상태에서도 원격으로 모바일 단말기(500)를 통해 도난 감지 정보를 확인할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 프런트 프레임 20: 미들 프레임
30: 리어 프레임 12: 전륜
14: 핸들 스테이 16: 핸들바
17: 핸들 그립 21: 발전기
23: 배터리 24: 안장
25: 새들 튜브 26: 시트 튜브
102, 102: 전기 자전거 타이어 관리 시스템
200: 전기 자전거
210: 사용자 인터페이스 장치
220: 페달
230: 페달 회전 속도 검출부
240: 구동륜, 후륜
250: 모터
260: 구동륜 회전 속도 검출부
270: 제어 장치
280: 자이로 센서
290: 모뎀 단말
400: 클라우드 서비스
420 웹 어플리케이션 서버
430: 데이터 베이스 서버
450: 응용 프로그래밍 인터페이스 게이트웨이
500: 모바일 단말기

Claims (17)

  1. 회전 에너지를 발생시키는 페달;
    상기 페달의 회전 속도를 측정하는 페달 회전 속도 검출부;
    동력을 전달받아 회전하는 구동륜;
    상기 구동륜을 회전시키는 모터;
    상기 구동륜의 회전 속도를 측정하는 구동륜 회전 속도 검출부;
    상기 페달의 회전 속도, 상기 모터의 토크, 및 상기 구동륜의 회전 속도에 기초하여 도난 감지하는 제어 장치; 및
    상기 제어 장치가 도난 감지하면 경고 신호를 발생시키는 사용자 인터페이스 장치
    를 포함하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 구동륜의 회전이 측정되면 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    동작 상태를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)와 위치를 추적하는 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS) 중 하나 이상을 더 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 자이로 센서 또는 상기 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하여 도난 감지하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도 그리고 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 자이로 센서가 동작을 감지하거나 상기 지구 위치 측정 시스템이 위치 이동을 감지하면 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어 장치는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 상기 사용자 인터페이스 장치가 경고 신호를 발생시키도록 제어하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  6. 회전 에너지를 발생시키는 페달과, 상기 페달의 회전 속도를 측정하는 페달 회전 속도 검출부와, 동력을 전달받아 회전하는 구동륜과, 상기 구동륜을 회전시키는 모터와, 상기 구동륜의 회전 속도를 측정하는 구동륜 회전 속도 검출부와, 상기 페달의 회전 속도, 상기 모터의 토크, 및 상기 구동륜의 회전 속도에 기초하여 도난 감지하는 제어 장치, 그리고 상기 제어 장치가 제공하는 도난 감지 정보를 송신하는 모뎀 단말을 포함하는 전기 자전거;
    상기 전기 자전거를 관리하고 도난 감지 정보를 표시하기 위한 어플리케이션이 설치된 모바일 단말기; 및
    상기 모뎀 단말이 송신한 도난 감지 정보를 수신하여 저장된 정보를 업데이트하고, 상기 모바일 단말기로 업데이트된 정보를 송신하는 클라우드 서비스
    를 포함하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클라우드 서비스는,
    상기 전기 자전거의 상기 모뎀 단말과 통신하는 웹 어플리케이션 서버;
    상기 웹 어플리케이션 서버가 수집한 정보를 통합하여 저장하는 데이터 베이스 서버; 및
    상기 데이터 베이스 서버에 저장된 정보를 상기 모바일 단말기로 전송하기 위한 응용 프로그래밍 인터페이스 게이트웨이(application programming interface gateway)
    를 포함하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 구동륜의 회전이 측정되면 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    동작 상태를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)와 위치를 추적하는 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS) 중 하나 이상을 더 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 자이로 센서 또는 상기 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하여 도난 감지하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도 그리고 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 자이로 센서가 동작을 감지하거나 상기 지구 위치 측정 시스템이 위치 이동을 감지하면 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  11. 제8항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제어 장치는 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면, 도난 감지 정보를 상기 모뎀 단말을 통해 상기 클라우드 서비스로 송신하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 전기 자전거는 상기 제어 장치가 도난 감지하면 경고 신호를 발생시키는 사용자 인터페이스 장치를 더 포함하는 전기 자전거 도난 감지 시스템.
  13. 페달의 회전 속도를 측정하는 단계;
    구동륜의 회전 속도를 측정하는 단계;
    상기 구동륜을 회전시키는 모터의 토크를 측정하는 단계;
    상기 페달의 회전 속도, 상기 구동륜의 회전 속도, 및 상기 모터의 토크에 기초하여 도난을 감지하는 단계; 및
    도난이 감지되면 경고 신호를 발생시켜 사용자에게 경고하는 단계
    를 포함하는 전기 자전거 도난 감지 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 도난을 감지하는 단계에서, 상기 페달의 회전 속도와 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 구동륜의 회전이 측정되면 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    자이로 센서(gyro sensor)를 통해 동작을 감지하거나 지구 위치 측정 시스템(global positioning system, GPS)을 통해 위치를 추적하는 단계를 더 포함하며,
    상기 자이로 센서 또는 상기 지구 위치 측정 시스템이 제공하는 정보도 반영하는 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 도난을 감지하는 단계에서, 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도 그리고 상기 모터의 토크가 0이면서 상기 자이로 센서가 동작을 감지하거나 상기 지구 위치 측정 시스템이 위치 이동을 감지하면, 도난을 감지하는 전기 자전거 도난 감지 방법.
  17. 제14항 또는 제16항에 있어서,
    상기 사용자에게 경고하는 단계에서, 도난이 감지된 상태로 미리 설정된 기준 시간이 경과하면 경고 신호를 발생시키는 전기 자전거 도난 감지 방법.
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