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KR101668018B1 - 보조 배터리 대여 장치 - Google Patents

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KR101668018B1
KR101668018B1 KR1020160028889A KR20160028889A KR101668018B1 KR 101668018 B1 KR101668018 B1 KR 101668018B1 KR 1020160028889 A KR1020160028889 A KR 1020160028889A KR 20160028889 A KR20160028889 A KR 20160028889A KR 101668018 B1 KR101668018 B1 KR 101668018B1
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auxiliary
battery
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채지영
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주식회사 프리비솔루션
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Abstract

본 발명은 보조 배터리의 대여, 반납, 검수 및 수거에 이르는 제반 과정을 무인 방식으로 자동 처리할 수 있고, 보조 배터리 대여 서비스를 위한 물류를 효율적으로 관리할 수 있는 보조 배터리 대여 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치는, 보조 배터리의 대여구와 반납구가 각각 형성되어 있는 본체와; 다수 개의 보조 배터리가 적층 보관되는 거치대와; 상기 거치대에 적층되어 있는 보조 배터리를 상기 대여구로 반출하기 위한 반출기와; 상기 보조 배터리 대여 또는 반납을 안내하기 위한 문자 또는 이미지를 표시하는 디스플레이부와; 상기 보조 배터리의 대여 또는 반납시 필요한 정보를 입력받기 위한 입력부와; 상기 보조 배터리의 대여 및 관리를 위한 처리를 수행하는 제어부; 및 상기 반납구를 통해 반납되는 보조 배터리(이하, '반납 보조 배터리'라 칭함)에 연결된 케이블과 접속되어 상기 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별하기 위한 검수기를 포함한다.

Description

보조 배터리 대여 장치{AUXILIARY BATTERY LENDING APPARATUS}
본 발명은 보조 배터리 대여 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 대여 서비스 및 이를 위한 물류를 보다 효율적으로 운영 관리할 수 있도록 하는 보조 배터리 대여 장치에 관한 것이다.
무선 인터넷 통신 기술 및 전기 전자 단말 기술의 급격한 발전에 따라 최근에는 대다수의 사람들이 스마트폰과 같은 지능형 휴대 단말을 사용하고 있다.
특히 스마트폰은 음성 통화, 문자 메시지 전송과 같은 휴대 전화 고유 기능에 인터넷 통신, 정보 검색, 멀리미디어 재생, 사진/동영상 촬영과 같은 타 전자 장치의 기능를 추가적으로 탑재한 휴대 단말에 해당한다.
그런데, 이와 같은 다양한 기능에 따라 스마트폰의 전력 소모량은 타 휴대 단말에 비하여 상당히 높은 편이고, 이에 따라 스마트폰 사용자들은 별도의 보조 배터리를 휴대하거나, 충전기 등을 이용하여 틈틈히 충전하며 사용하고 있어 스마트폰 이용에 불편함을 초래하고 있다.
이러한 불편함을 개선하기 위하여, 일부 통신사 대리점에서 보조 배터리를 대여해 주거나 충전 서비스를 시행하고 있으나, 이는 일부에 한정되어 시행되고 있는 실정이다.
이는 배터리 대여 서비스 자체가 사업적으로 시행되기 위해서는 많은 수의 대여점이 갖춰져야 하고, 각 대여점에 대여용 배터리를 회수, 재투입하는 물류센터가 필요하며, 상기 경우 대여점과 물류센터의 배터리 재고 현황, 입출고 현황 등을 실시간으로 파악하고 관리할 수 있는 대규모 물류 관리 시스템이 필요하기 때문이다.
결국, 배터리 대여 서비스 자체의 사업적 성공 및 대중화 구현을 위해서는, 많은 수의 대여점과 물류센터를 효율적으로 관리할 수 있는 물류 관리 시스템이 필요한 절실히 필요한 실정이다.
더 나아가, 배터리 대여 서비스의 대규모 사업을 구현하기 위해서는 대여용 배터리를 대여 및 반납하는 과정은 물론 반납 배터리의 정상/불량 여부의 검수 그리고 이에 따른 배터리 분류 수거가 무인으로 자동 처리될 수 있어야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보조 배터리 대여 서비스 자체의 대규모 사업화를 구현할 수 있도록 하는 보조 배터리 대여 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 보조 배터리의 대여, 반납, 검수 및 수거에 이르는 제반 과정을 무인 방식으로 자동 처리할 수 있고, 더 나아가 보조 배터리 대여 서비스를 위한 보조 배터리의 물류를 신속하고 정확하게 파악하고 효율적으로 관리할 수 있는 보조 배터리 대여 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치는, 보조 배터리의 대여구와 반납구가 각각 형성되어 있는 본체와; 다수 개의 보조 배터리가 적층 보관되는 거치대와; 상기 거치대에 적층되어 있는 보조 배터리를 상기 대여구로 반출하기 위한 반출기와; 상기 보조 배터리 대여 또는 반납을 안내하기 위한 문자 또는 이미지를 표시하는 디스플레이부와; 상기 보조 배터리의 대여 또는 반납시 필요한 정보를 입력받기 위한 입력부와; 상기 보조 배터리의 대여 및 관리를 위한 처리를 수행하는 제어부; 및 상기 반납구를 통해 반납되는 보조 배터리(이하, '반납 보조 배터리'라 칭함)에 연결된 케이블과 접속되어 상기 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별하기 위한 검수기를 포함한다.
그리고, 상기 검수기는, 상기 반납구에 대향하는 내부에 위치하고, 상기 케이블의 커넥터가 접속되는 포트를 포함하며, 제1 왕복 운동 가능하게 설치되는 작동체와; 상기 작동체의 상기 제1 왕복 운동을 제어하는 구동부; 및 상기 포트 전방에 위치하여 상기 커넥터를 상기 포트에 접속시 상기 커넥터를 감싸고 있는 머리부재의 단차면과 대향하는 스토퍼를 구비하는 지그를 포함한다.
상기와 같은 구성에 의해, 검수기는 케이블의 접속시 전기적 신호의 송수신을 통해 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별할 수 있도록 하고, 상기 판별이 완료되면 작동체만 단독으로 상기 제1 왕복 운동의 후진 동작(이하, '제1 후퇴 동작'이라 칭함)을 하여 상기 머리부재의 단차면이 상기 스토퍼에 저지됨으로써 상기 케이블의 커넥터가 작동체의 포트로부터 강제 탈거되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치에 의하면, 보조 배터리를 대여하고자 하는 자에게 보조 배터리를 무인으로 대여할 수 있고, 대여 후 이루어지는 반납 과정, 불량 검수 작업, 및 검수 결과에 따른 배터리 분류 작업을 모두 자동으로 처리할 수 있어, 보조 배터리 대여 서비스의 대규모 사업화가 가능하게 되었다.
또한, 현재 대여 중인 배터리의 종류와, 대여 중인 보조 배터리를 소유하고 있는 대출자 정보를 추적할 수 있고, 어느 장소에 비치되어 있는 대여기에서 대여 및 반납 이벤트가 발생하였는지 파악할 수 있으며, 보조 배터리 대여 서비스와 관련된 제반 물류 현황(예컨대, 보조 배터리 장치별 대여 현황 내지 재고 수량 등의 정보)을 실시간으로 정확히 파악 가능하여 보조 배터리 대여 서비스를 위한 물류 관리를 효율적으로 수행할 수 있게 되었다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 외관을 도시한 사시도.
도 2(a) 및 (b)는 본 발명에 따른 보조 배터리의 상면측 사시도 및 배면측 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 케이블의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 정면측 내부 구조를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 좌측면측 내부 구조를 도시한 좌측면도.
도 6은 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 우측면측 내부 구조를 도시한 우측면도.
도 7은 본 발명에 따른 반출기의 분해 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 반출기의 보조 배터리 반출 동작 전 상태를 보여주는 제1 동작 상태도.
도 9는 본 발명에 따른 반출기의 보조 배터리 반출 동작 후 상태를 보여주는 제2 동작 상태도.
도 10(a)는 본 발명에 따른 검수기에 케이블이 접속된 상태를 나타낸 단면도.
도 10(b)는 본 발명에 따른 검수기의 케이블 강제 탈거 동작을 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 검수기의 확장 실시예로서, 검수기와 가이드 도어가 본체 내부에 설치된 모습을 도시한 설치 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 분류기와 수거함을 도시한 상측면도.
도 13은 본 발명에 따른 충전기 및 이에 장착된 보조 배터리를 도시한 사시도.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2(a) 및 (b)는 본 발명에 따른 보조 배터리의 상면측 사시도 및 배면측 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 케이블의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 정면측 내부 구조를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 좌측면측 내부 구조를 도시한 좌측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치의 우측면측 내부 구조를 도시한 우측면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치(100)는 보조 배터리(200), 본체(10), 거치대(60), 반출기(50), 대여구(15), 반납구(11), 디스플레이부(20), 입력부(21), 제어부(미도시) 및 검수기(90)를 포함하고, 바람직하게는 가이드 도어(67), 분류기(80), 리더기(65) 및 충전기(35)를 더 포함하도록 구성되어, 보조 배터리(200)를 대여하고자 하는 자(이하, '대출자'라 칭함)에게 보조 배터리(200)를 무인 대여할 수 있고, 대여 후 반납되는 보조 배터리의 검수 및 반납 과정을 모두 자동으로 처리할 수 있게 된다.
본 발명의 보조 배터리(200)는 임의의 다수에게 대여를 용도로 보조 배터리 대여 장치에 구비되는 휴대 단말기용 전원 공급기 내지 충전기를 의미한다. 여기서, 휴대 단말기란 대표적으로 스마트폰을 예로 들 수 있으며, 그 외 핸드폰, 태블릿PC, PDA 등과 같은 휴대용 전기전자 기기를 더 포함할 수 있다.
이러한 보조 배터리(200)는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 도 2 및 도 3의 일 실시예와 같이 접속단자(205)에 연결되는 케이블(300)을 통해 휴대 단말기과 연결되어 유선으로 휴대 단말기에 전원을 공급하도록 구성할 수 있다.
그리고, 보조 배터리(200)의 외면 상에는 식별자(201)가 부착되어 각각의 보조 배터리(200)에 대한 물류 현황을 실시간으로 파악 및 관리할 수 있도록 기능한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 보조 배터리(200)에는 광고를 위한 광고 표시부(203)가 더 구비될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면 광고 표시부(203)는 액정표시장치(LDC), 유기발광다이오드 (OLED), 전자잉크(E-Ink)와 같은 디스플레이 장치(이하, '디스플레부'라 칭함)로 구성하여 광고 이미지가 동영상으로 재생되며 표시되도록 구성될 수 있다. 물론, 디스플레이 장치를 별도로 구비하지 않고, 보조 배터리 표면 상에 종이 형태의 광고 이미지를 부착 또는 인쇄할 수도 있음은 물론이다.
또 다른 실시예로서, 보조 배터리(200)는 케이스 내부에 무선 충전 코일이 수납된 무선 충전기 형태로 구성될 수 있다. 무선 코일에는 무선으로 전력에너지를 송신하는 무선 충전 안테나 이외에 데이터를 송수신하는 근거리 통신 안테나도 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고, 보조 배터리(200)의 일측에는 광고 표시부가 구비되어 상기 광고 표시부에 광고 영상이 표시될 수 있도록 하고, 타측에는 무선 코일이 구비되어 무선으로 휴대 단말기를 충전하도록 구성할 수도 있다.
한편, 본 발명의 보조 배터리(200)에 광고 수단 즉, 광고 영상을 표시하는 광고 표시부를 탑재할 경우, 보조 배터리는 광고 표시부를 통한 광고 영상의 재생을 조건으로 하여, 상기 광고 영상의 재생을 실행하였을 때만 해당 보조 배터리와 연결된 대출자의 휴대단말에 대한 충전 동작이 실행되도록 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
또는, 보조 배터리(200)는 대여가 이루어진 보조 배터리를 대출자의 휴대단말과 연결하여 해당 휴대단말의 충전 동작을 실행시, 광고 표시부(203)를 통해 광고 영상이 자동으로 출력되도록 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
또는, 보조 배터리(200)는 대여가 이루어진 보조 배터리를 대출자의 휴대단말과 연결하여 해당 휴대단말의 충전 동작을 실행시, 대출자의 휴대 단말기를 제어하여 대출자의 휴대 단말기에 탑재된 디스플레이를 통해 보조 배터리에 저장된 광고 영상이 자동으로 출력되도록 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
그리고, 이와 같이 본 발명의 보조 배터리(200)가 광고 영상 출력 기능을 더 구비할 경우, 해당 광고 영상 데이터는 보조 배터리(200)에 구비된 메모리에 저장되거나 또는 중앙서버로부터 전송될 수 있다.
본 발명의 본체(10)는 보조 배터리 대여 장치(100)의 외관을 형성하고 각종 구성부를 외부 환경으로부터 보호하는 함체로서, 바람직하게는 금속 재질로 형성할 수 있다. 그리고, 본체(10)의 상부 영역에는 광고 영상을 재생하거나 또는 광고 이미지를 부착할 수 있는 광고판 내지 광고 표시장치(40)가 설치될 수 있다.
본체(10)의 전면(前面)에는 보조 배터리(200)의 외부 인출을 위한 출구 역할을 하는 대여구(15)와 사용 완료된 보조 배터리를 반납하기 위한 반납구(11)가 각각 형성되어 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 대여구(15)의 후방에는 대여를 위해 거치대(60)로부터 강제 반출된 보조 배터리가 낙하 및 안치되는 대여함(19)이 더 구비되어, 대출자는 대여구(15)를 통해 대여함(19)에 안치된 보조 배터리를 외부로 인출하여 해당 보조 배터리를 대여할 수 있고, 이러한 대여구(15)에는 이를 개방 및 폐쇄할 수 있는 개폐문이 더 포함될 수 있으며, 대여구(15)의 개폐문은 힌지 방식 또는 슬라이딩 방식으로 개폐 동작하도록 구성할 수 있다.
한편, 거치대(60)에 적층되어 있는 보조 배터리가 거치대(60)로부터 반출될 시, 해당 보조 배터리는 대여함(19)과 거치대(60) 사이에 개재된 호퍼(61)를 경유하여 대여함(19)으로 낙하됨으로써 외부에 제공되게 된다. 따라서, 보조 배터리가 대여함(19)으로 낙하시 그 충격을 완충할 수 있도록 대여함(19)의 내면 상에는 예컨대, 충격흡수매트와 같은 충격 흡수재를 부착 구비하는 것이 바람직하다.
반납구(11)는 사용 완료한 보조 배터리를 본체(10) 내부로 반납하기 위한 입구로서, 반납구(11)의 후방에는 반납되는 보조 배터리의 불량 여부를 테스트하기 위한 검수기(90)가 구비되고, 검수기(90)의 수직 하부 영역에는 반납구(11)를 통해 반입된 반납 보조 배터리를 수거 및 보관하기 위한 수거함(70)이 구비될 수 있다.
그리고, 이러한 반납구(11)에는 이를 개방 및 폐쇄할 수 있는 개폐문이 더 포함될 수 있으며, 반납구(11)의 개폐문은 힌지 방식 또는 슬라이딩 방식으로 개폐 동작하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 거치대(60)는 대여를 위해 본체(10) 내에 구비되어 대기 중인 다수 개의 보조 배터리를 보관하기 위한 구성으로서, 다수 개의 보조 배터리가 거치대(60)의 높이 방향을 따라 일렬로 순차 적층될 수 있도록 구성된다. 거치대(60)에 적층되어 있는 보조 배터리는 거치대(60) 하단에 구비되는 반출기(50)에 의해 하나씩 순차적으로 대여구(15)로 반출된다
바람직한 실시예에 따르면, 거치대(60)는 다수 개가 일렬로 배열되게 설치될 수 있으며, 상기 경우 반출기(50) 역시 각 거치대(60)에 하나씩 할당되게 설치되고, 각 거치대(60)에는 휴대 단말기의 종류에 따라 그에 호환되는 보조 배터리가 적층 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 거치대(60a)와 제2 거치대에(60a)는 안드로이드용 보조 배터리가 거치되고, 제3 거치대(60b)와 제4 거치대(60b)에는 iOS용 보조 배터리가 거치되어, 대출자가 사용하는 기종에 맞는 보조 배터리를 반출 및 대여할 수 있도록 구성된다.
도 7은 본 발명에 따른 반출기의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 반출기의 보조 배터리 반출 동작 전 상태를 보여주는 제1 동작 상태도이고, 도 9는 본 발명에 따른 반출기의 보조 배터리 반출 동작 후 상태를 보여주는 제2 동작 상태도이다.
본 발명의 반출기(50)는 거치대에 적층되어 있는 보조 배터리를 대여구(15) 측으로 하나씩 반출하기 위한 기기로서, 세부적으로 가이드레일(51), 레버(55), 푸싱부재(57), 전동부(미도시)를 포함한다.
가이드레일(51)은 거치대 하단의 수직 하부 영역 상에 배치되고 그 길이 방향을 따라 장홀(53)이 형성되어 있다. 바람직하게는 상기 장홀(53)은 복수 개가 상호 평행하게 이격 배열되게 구성된다. 도 7 실시예의 경우 한 쌍의 장홀(53)이 소정 간격을 두고 나란히 배열된 구조로 형성하였다.
레버(55)는 가이드레일(51)의 각 장홀(53) 내에 구비되는 봉형 부재로서, 가이드레일(51)의 장홀(53) 범위(L1) 내에서 전방 및 후방으로 직선 왕복 운동 가능하게 설치된다. 바람직하게는 레버(55)는 적어도 일 부위가 장홀(53) 상부로 돌출되게 형성되어 이렇게 돌출된 장홀(53) 부위에 푸싱부재(57)가 결합되도록 구성할 수 있다.
레버(55)의 직선 왕복 운동은 전동부(미도시)에 의해 제어되는데, 이러한 전동부는 전동모터 등의 회전 운동을 직선운동으로 변경할 수 있는 구동장치로 구성할 수 있다. 예컨대, 전동부는 리니어 모터, 액츄에이터 또는 볼스크류 모터와 같이 가이드레일(51) 장홀(53)의 길이 방향으로 직선적인 구동력을 발생시킬 수 있는 구동장치로 구성할 수 있다.
푸싱부재(57)는 가이드레일(51) 상부로 돌출되어 있는 레버(55)에 결합되어, 레버(55)가 전동부에 의해 전진하면 이에 연동하여 전진 동작함으로써 거치대에 적층되어 있는 보조 배터리 한 개를 대여구(15) 측으로 밀어내고, 레버(55)가 후진하면 이에 연동하여 후진 동작함으로써 원위치로 복귀할 수 있도록 구성된다.
참고로, 도 7 실시예의 경우, 푸싱부재(57)는 판형 부재로 형성되고, 상기 판형 부재에 한 쌍의 결합공(59)을 관통 형성하여, 한 쌍의 레버(55)가 상기 한 쌍의 결합공(59)에 각각 삽입 끼움됨으로써 푸싱부재(57)가 레버(55)에 결합되도록 구성하였다.
상기와 같은 구성에 의해, 거치대의 수직 하부 영역에 구비되어 있는 반출기(50)의 레버(55)가 전동부의 제어에 의해 전방으로 전진(F1)하게 되면, 이에 연동하여 푸싱부재(57) 역시 전진 동작(F1)되어 해당 거치대에 적층되어 있는 다수 개의 보조 배터리 중 최하단에 위치하고 있는 보조 배터리(이하, '하단 보조 배터리')(200a)를 대여구(15) 측으로 강제로 밀어 거치대로부터 이탈시키고, 거치대로부터 이탈된 하단 보조 배터리(200a)는 자중에 의해 낙하하여 대여구(15) 측으로 반출될 수 있게 된다.
상기 하단 보조 배터리(200a)의 반출이 완료되면, 하단 보조 배터리(200a) 상에 연이어 적층되어 있는 보조 배터리(200b)가 자중에 의해 낙하하여 하단 보조 배터리(200a) 위치(즉, 다수 개의 보조 배터리 중 최하단 위치)로 이동하게 된다.
하단 보조 배터리(200a)의 이탈이 완료되면, 푸싱부재(57)는 레버(55)의 후진 동작(B1)에 의해 원위치로 복귀(B1)됨으로써, 이후 또 다른 대여 발생시 다음 보조 배터리(200b)에 대한 강제 이송을 전술한 동일한 방법으로 수행할 수 있게 된다.
이와 같이, 레버(55)와 푸싱부재(57)의 전후진 동작(F1,B1)의 반복을 통해 하단 보조 배터리(200a) 상에 순차 적층되어 있는 N개의 보조 배터리에 대하여도 각 대여 이벤트 발생시마다 하나씩 외부로 반출 및 대여할 수 있게 된다.
본 발명의 디스플레이부(20)는 보조 배터리의 대여 및 반납을 안내하기 위한 문자 또는 이미지를 시각적으로 제공하는 표시장치로서, 상기 대여 및 반납을 안내하기 위한 문자 내지 이미지는 제어부의 디스플레이 구동신호에 의해 표시된다.
예컨대, 디스플레이부(20)는 초기 안내화면에 '보조배터리 대여', '보조배터리 반납', '보조배터리 문의'를 표시하여, 사용자가 보조 배터리 대여를 희망할 경우 보조배터리 대여란을 선택하여 대여를 위한 과정을 진행할 수 있도록 안내하고, 사용자가 보조 배터리 반납을 희망할 경우 보조배터리 반납란을 선택하여 반납을 위한 과정을 진행할 수 있도록 안내하도록 구성된다.
이러한 디스플레이부(20)는 바람직하게는 평판 디스플레이 장치로 구성되며, 대표적인 예로 LCD, LED, OLED, E-Paper, 및 브라운관 중에서 선택된 어느 하나로 형성할 수 있으며, 디스플레이 패널 상에 터치 패널이 함께 탑재될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 입력부(21)는 배터리의 대여 또는 반납시 필요한 소정의 정보를 보조 배터리를 대여하고자 하는 자(이하, '대출자'라 칭함)로부터 입력받기 위한 입력수단으로서, 바람직하게는 터치 입력 방식으로 구성하여 디스플레이부(20)의 표시 패널과 함께 터치 스크린(touch screen) 형태로 구비될 수 있다.
또는, 입력부(21)는 터치 패널 외에 조이스틱 내지 버튼 형태로 추가적으로 구비하여 사용자의 입력 조작을 원활하게 진행하도록 구성하거나, 또는 키보드, 마우스 형태로 구성하여 필요 정보를 입력하도록 구성할 수 있다.
여기서, 배터리의 대여 또는 반납시 필요한 소정의 정보란 적어도 휴대단말번호와 인증번호를 포함한다. 그리고, 상기 휴대단말번호란 대여를 시도하는 대출자가 소지하고 있는 스마트폰, 핸드폰, 스마트패드와 같은 휴대용 전자통신단말의 전화번호를 의미하고, 상기 인증번호란 통상의 휴대단말 인증 과정에서 사용되는 고유번호로서, 즉, 인증을 요구하는 제어부가 인증을 시도하는 대출자의 휴대 단말기로 송출하는 고유번호를 의미한다.
입력부(21)를 통해 발생하는 입력신호는 제어부로 전송되고, 제어부는 수신된 입력신호에 따라 그에 대응하는 업무를 처리 수행하게 된다. 상기 업무란 예컨대, 보조 배터리의 대여시에는 입력된 휴대단말번호로 인증번호 전송을 위한 처리, 입력된 인증번호의 확인을 위한 처리일 수 있고, 보조 배터리의 반납시에는 반납된 보조 배터리의 식별자(201)와 입력된 휴대단말번호의 부합 여부 판단 등일 수 있다.
도 10(a)는 본 발명에 따른 검수기에 케이블이 접속된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 10(b)는 본 발명에 따른 검수기의 케이블 강제 탈거 동작을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 검수기(90)는 반납구(11)를 통해 반납되는 보조 배터리(이하, '반납 보조 배터리'라 칭함)에 연결된 케이블(300)과 접속되어 상기 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별하기 위한 장치로서, 세부적으로는 포트를 구비하는 작동체 (95,97), 구동부(99) 및 지그(91)를 포함하도록 구성된다.
검수기(90)에 대한 상세한 설명에 앞서, 검수기(90)에 접속되는 케이블(300)에 대하여 먼저 설명하도록 한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 케이블(300)은 보조 배터리를 휴대 단말기과 상호 연결하여 휴대 단말기를 충전하기 위한 통상의 연결선으로서, 구체적으로는 전기적 신호 내지 전력의 송수신을 위한 전선(307)과, 상기 전선(307)의 양측 종단에 구비되는 한 쌍의 커넥터(301a,301b)와, 상기 한 쌍의 커넥터(301a,301b)를 각각 감싸는 한 쌍의 머리부재(303a,303b)로 구성된다.
여기서, 커넥터(301a,301b)는 USB 커넥터일 수 있으며, 특히 머리부재 (303a,303b)는 커넥터(301a,301b)의 외면 중 일부 영역을 감싸도록 구성되어, 커넥터(301a,301b)는 머리부재(303a,303b)로부터 일방향으로 돌출된 구조로 형성된다.
이에 따라, 머리부재(303a,303b)는 커넥터(301a,301b)에 대해 단차진 구조를 형성하게 되어 머리부재(303a,303b)에는 커넥터(301a,301b)에 대해 단차진 수직면(이하, '단차면'이라 칭함)(305a,305b)이 구비되게 된다.
검수기(90)의 작동체는 본체(10) 내부 중 반납구(11)를 대향하는 위치(즉, 반납구(11) 후방 영역)에 설치되고, 세부적으로는 포트(95) 및 이동패널(97)을 포함한다.
작동체의 포트(95)는 전술한 케이블(300)의 일측 커넥터(301a)가 연결되어 전기적으로 접속 되는 단자이고, 이동패널(97)은 포트(95)가 실장되어 포트(95)와 함께 왕복 운동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 따르면, 포트(95)는 이동패널(97)의 전단부 일면 상에 실장되고, 이러한 이동패널(97)은 포트(95)와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 그리고, 이동패널(97)은 직선 방향으로 후진(D1) 및 전진(D2) 동작하는 직선 왕복 운동(이하, '제1 직선 왕복 운동'이라 칭함) 가능하도록 구성된다.
작동체의 제1 직선 왕복 운동(D1,D2)은 구동부(99)에 의해 제어되는데, 이러한 구동부(99)는 전동모터 등의 회전 운동을 직선운동으로 변경할 수 있는 구동장치로 구성할 수 있다. 예컨대, 구동부(99)는 리니어 모터, 액츄에이터 또는 볼스크류 모터와 같이 반납구(11)에 대향하는 방향으로 직선적인 구동력을 발생시킬 수 있는 구동장치로 구성할 수 있다.
검수기(90)의 지그(91)는 스토퍼(93)와 프레임을 포함하여 구성된다. 먼저 프레임은 본체(10) 내부 중 반납구(11)를 대향하는 영역(즉, 반납구(11) 후방 영역)에 설치되어, 외부와 연통되는 반납구(11)로부터 본체(10) 내부를 밀폐하는 격벽 역할을 함과 동시에, 일측에 구비되는 스토퍼(93)를 통해 작동체의 포트(95)에 연결된 케이블(300)을 강제 분리시키는 기능을 하는 구성이다.
지그(91)의 스토퍼(93)는 작동체의 포트(95) 전방에 위치하여 보조 배터리와 연결되어 있는 케이블(300)의 일측 커넥터(301a)를 상기 포트(95)에 접속시 상기 일측 커넥터(301a)를 감싸고 있는 일측 머리부재(303a)의 단차면(305a)과 대향하도록 구성된다.
환언하면, 보조 배터리와 연결되어 있는 케이블(300)의 일측 커넥터(301a)를 작동체의 포트(95)에 꽂게되면, 상기 일측 커넥터(301a)의 머리부재(303a)의 단차면 (305a)은 스토퍼(93)의 외면과 마주하거나 밀착되도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 스토퍼(93)는 포트(95) 전방에 위치하되 중심부에는 포트(95)에 대응하는 삽입구가 관통 형성되어 있어 상기 삽입구를 통해 케이블(300)의 커넥터(301a)를 인입하여 포트(95)에 접속할 수 있고, 상기 삽입구 주연을 따라 케이블 머리부재(303a)의 단차면(305a)과 대향하는 저지면이 형성되어, 작동체의 제1 직선 왕복 운동에 의한 후진 동작시 머리부재(303a)가 저지면에 밀착됨으로써 포트(95)와 함께 후진하는 동작이 저지될 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 구성에 의해, 대출자가 보조 배터리를 반납시, 보조 배터리는 반납구(11)를 통해 후술할 가이드 도어(67) 상에 올려놓고, 상기 반납할 보조 배터리(이하, '반납 보조 배터리'라 칭함)에 연결되어 있는 케이블(300)은 작동체의 포트(95)에 접속시키게 되면, 제어부와의 전기적 신호의 송수신을 통해 상기 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별할 수 있게 된다.
그리고, 상기 반납 보조 배터리의 불량 판별이 완료되면, 지그(91)는 고정된 상태에서, 작동체가 구동부(99)의 제어에 의해 단독으로 후진 동작(D1)(이하, '제1 후퇴 동작'이라 함)하게 된다.
이처럼 작동체가 단독으로 제1 후퇴 동작(D1)을 하게 되면, 작동체에 연결되어 있는 케이블(300)은 그 머리부재(303a)의 단차면(305a)이 지그(91)의 스토퍼 (93)에 의해 그 이동이 저지되고, 이에 따라 케이블(300)의 커넥터(301a)가 작동체의 포트(95)로부터 강제 탈거되도록 구성된다.
그리고, 이와 같은 커넥터(301a) 강제 탈거 동작이 완료되면, 작동체는 구동부(99)의 제어를 통해 전진 동작(D2)하여 다시 원위치로 복귀하도록 구성된다.
도 11은 본 발명에 따른 검수기의 확장 실시예로서, 검수기와 가이드 도어가 본체 내부에 설치된 모습을 도시한 설치 단면도이다. 도 11의 확장 실시예는 검수기(90)를 구성하는 작동체와 지그(91)가 복층 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 11의 확장 실시예에 따르면, 작동체는 제1 포트(95a), 상기 제1 포트(95a)가 실장되는 제1 이동패널(97a), 제2 포트(95b), 상기 제2 포트(95b)가 실장되는 제2 이동패널(97b)을 포함한다. 여기서, 제1 포트(95a)(또는 제2 포트(95b))는 제1 이동패널(97a)(또는 제2 이동패널(97b))의 전단부 일면 상에 실장되고, 이러한 제1 이동패널(97a)(또는 제2 이동패널(97b))은 제1 포트(95a)(또는 제2 포트(95b))와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 이동패널(97a)과 제2 이동패널(97b)은 수직 방향으로 상호 간격을 두고 배열되어, 제1 이동패널(97a)과 제2 이동패널(97b)이 상호 대향하며 이격 적층된 복층 구조를 형성하게 된다.
그리고, 제1 이동패널(97a)과 제2 이동패널(97b)은 하나의 작동봉(94)에 일체로 연결되고, 이러한 작동봉(94)은 구동부(99)의 제어에 의해 전술한 제1 직선 왕복 운동을 수행하게 된다.
이에 따라, 구동부(99)의 제어를 통해 작동봉(94)을 후진 및 전진 이동시키면, 이에 연동하여 제1 이동패널(97a)과 제2 이동패널(97b)은 함께 제1 후퇴 동작(D1) 및 전진 동작(D2)이 발생되어 전술한 커넥터(301a) 강제 탈거 동작 및 원위치 복귀 동작이 함께 구현된다.
또 다른 확장 실시예로서, 하나의 이동패널(97) 상에 복수 개의 포트(95)를 형성할 수 있고, 상기 경우 복수 개의 포트(95)는 이동패널(97)의 가로 방향을 따라 상호 일렬로 이격 배치되게 구성할 수도 있음은 물론이다. 상기 경우 복수 개의 포트(95) 각각에 대하여 스토퍼(93)가 구비되게 된다.
본 발명의 또 다른 확장 다른 실시예에 따르면, 지그(91)와 작동체(95,97)는 함께 왕복 운동 가능하게 구성되고, 이와 같이 지그(91)와 작동체가 1차적으로 왕복 운동을 수행한 후, 2차적으로 작동체가 단독으로 후진 동작하여 전술한 커넥터(301a) 강제 탈거 동작이 이루어지도록 구성할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 지그(91)와 작동체(95,97)는 구동부에 의해 상호 일체로 직선 방향으로 왕복 운동(이하, '제2 직선 왕복 운동'이라 칭함)(D3) 가능하게 구성된다. 예컨대, 지그(91)와 작동체(95,97)는 하나의 이동체 상에 연결 설치되고, 상기 이동체는 구동부에 의해 제어되어 전진 및 후진 동작하도록 구성함으로써, 지그(91)와 작동체(95,97)가 함께 일체로 제2 직선 왕복 운동(D3)하도록 구성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 이동체는 지그(91)의 프레임으로 구성하거나 또는 왕복 운동 가능하게 설치되는 별도의 기구로 구성할 수도 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 입력부(21)를 통해 보조 배터리 반납 신호가 입력되면, 구동부의 제어에 의해 이동체가 전진 동작하게 되고, 이에 연동하여 지그(91)와 작동체(95,97) 역시 제2 직선 왕복 운동의 전진 동작이 발생되어 지그(91)와 작동체(95,97)가 함께 반납구(11) 측으로 가까워지는 접근 동작을 하게 된다.
그리고, 보조 배터리에 연결되어 있는 케이블(300)의 커넥터(301a)가 작동체의 포트(95)에 접속되면, 전동부의 제어에 의해 이동체가 후진 동작하게 되고, 이에 연동하여 지그(91)와 작동체(95,97) 역시 제2 직선 왕복 운동(D3)의 후진 동작이 발생되어 지그(91)와 작동체(95,97)가 함께 반납구(11)로부터 멀어지는 후퇴 동작(이하, '제2 후퇴 동작'이라 칭함)을 하게 된다.
그리고, 지그(91)와 작동체(95,97)의 제2 후퇴 동작이 완료되면, 지그(91)는 고정된 상태에서 작동체(95,97)만 단독으로 전술한 제1 후퇴 동작(D1)을 행함으로써, 보조 배터리에 연결된 케이블(300)의 커넥터(301a)가 작동체의 포트(95)로부터 강제 탈거되도록 구성된다.
상기 커넥터(301a) 강제 탈거가 완료되면, 작동체(95,97)는 구동부(99)의 제어를 통한 제1 직선 왕복 운동의 전진 동작(D2)을 행하여 다시 원위치로 복귀하게 된다.
한편, 검수기(90) 및 이와 연결되는 제어부에 의한 반납 보조 배터리 불량 여부 판별 시점은, 전술한 제2 후퇴 동작 전, 제2 후퇴 동작 중, 및 제2 후퇴 동작 후 시점 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 시점일 수 있다.
또한, 제1 직선 왕복 운동을 제어하기 위한 구동부와 제2 직선 왕복 운동을 제어하기 위한 구동부는 하나의 구동장치로 구성되어 상기 하나의 구동장치가 제1 및 제2 직선 왕복 운동을 모두 제어하도록 구성하거나, 또는 물리적으로 분리된 두 개의 구동장치로 구성하여 각 구동장치가 별개로 제1 및 제2 직선 왕복 운동을 독립적으로 제어하도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 수거함(70)은 불량 여부의 판별이 완료된 반납 보조 배처리가 수거 및 보관되는 박스형 함체로서, 바람직하게는 정상 배터리가 수거 보관되는 제1 수거함(70a)과, 불량 배터리가 수거 보관되는 제2 수거함(70b)으로 분리 구성될 수 있다.
본 발명의 가이드 도어(67)는 검수기(90)의 수직 하부 영역에 배치되어 반납구(11)를 통해 반입되는 반납 보조 배터리가 안착되고 회전 가능하게 설치되는 개폐문에 해당한다.
바람직한 실시예에 따르면, 가이드 도어(67)는 힌지 방식에 의해 회전 가능하게 설치되고, 작동체(95,97)의 제1 후퇴 동작(D1)을 조건으로 하여 상기 조건을 만족하는 이벤트가 발생하면 그 즉시 또는 수초 후 하방향으로 경사지게 힌지 회전하여 가이드 도어(67)에 안착된 반납 보조 배터리가 자중에 의해 수거함(70) 측으로 낙하되도록 구성된다.
즉, 반납 보조 배터리에 대한 불량 여부 판별 완료 후 제1 후퇴 동작(D1)에 의해 커넥터(301a)가 작동체의 포트(95)로부터 완전히 분리되면 가이드 도어(67)가 개방되고, 이에 따라 가이드 도어(67) 상에 안착되어 있던 반납 보조 배터리는 이에 연결된 케이블(300)과 함께 그 자중에 의해 가이드 도어(67)의 경사면을 따라 하방향으로 슬라이딩됨으로써 수거함(70) 측으로 낙하 반송된다.
도 12는 본 발명에 따른 분류기와 수거함을 도시한 상측면도이다. 본 발명의 분류기(80)는 수거함(70)과 가이드 도어(67) 사이에 배치되어, 보조 배터리 불량 여부 판별 결과에 따라 해당 반납 보조 배터리가 제1 수거함(70a) 방향 또는 상기 제2 수거함(70b) 방향 중 선택적 방향으로 반송되도록 안내하는 기구이다.
바람직한 실시예에 따르면, 분류기(80)는 인계반(81), 암(83) 및 구동모터(85)를 포함하여 구성된다. 분류기(80)의 인계반(81)은 개방된 가이드 도어(67)로부터 낙하하는 반납 보조 배터리를 수거함(70) 측으로 인계하는 판형 기재로서, 바람직하게는 반납 보조 배터리와 케이블(300)이 자중에 의해 가이드 도어 (67)의 경사면을 따라 하방향으로 슬라이딩되어 인계반(81)으로 반송된 후, 다시 인계반(81)의 경사면에 의해 슬라이딩 동작되어 제1 수거함(70a) 또는 제2 수거함 (70b)으로 반송될 수 있도록 구성된다.
분류기(80)의 암(83)은 구동모터(85)와 연결된 축(K1)을 중심으로 인계반(81)의 일면 상에서 시계/반시계 방향(K2)으로 축회전 가능하게 설치되어, 가이드 도어(67)로부터 인계반(81)으로 낙하 반송된 반납 보조 배터리와 케이블(300)이 어느 방향으로 슬라이딩 동작할지 그 반송 방향을 결정해주는 구성이다.
바람직한 실시예에 따르면, 암(83)은 인계반(83)의 일면 즉, 보조 배터리 슬라이딩 면에 대해 수직하게 구비되어 축회전하는 수직판(83a)과, 상기 수직판(83a)의 일단부에 형성되어 구동모터(85)와 연결되고 인계반(83)의 일면 즉, 보조 배터리 슬라이딩 면에 대해 수평하게 구비되어 축회전하는 수평판(83b)으로 구성될 수 있고, 상기 수직판 (83a)과 수평판(83b)은 전체적으로 'ㄱ'자 형상을 이루도록 구성할 수 있다.
환언하면, 검수기(90)를 통한 불량 여부 판별 결과 해당 반납 보조 배터리가 정상으로 판별되면, 암(83)은 도 12와 같은 회전 상태를 취하게 되고, 이에 따라 인계반(81)으로 낙하 반송된 반납 보조 배터리는 암(83)에 의해 안내되는 제1 경로를 따라 슬라이딩 동작하여 종국에는 제1 수거함(70a)으로 반송 및 수거된다.
반대로, 해당 반납 보조 배터리가 불량으로 판별되면, 암(83)은 구동모터 (85)의 제어를 통해 도 12의 상태에서 일 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 인계반 (81)으로 낙하 반송된 반납 보조 배터리는 암(83)에 의해 안내되는 제2 경로를 따라 슬라이딩 동작하여 종국에는 제2 수거함(70b)으로 반송 및 수거된다.
즉, 암(83)은 가이드 도어(67)로부터 인계반(81)으로 낙하 반송된 반납 보조 배터리와 케이블(300)이 반송되는 경로를 선택 및 결정하는 기능을 하고, 이는 암(83)의 축회전 동작에 의해 구현되며, 이러한 암(83)의 축회전 동작은 구동모터 (85)에 의해 제어될 수 있고, 구동모터(85)의 구동은 제어부에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 리더기(65)는 보조 배터리에 부착된 식별자(201)를 판독하기 위한 수단이다. 먼저 식별자(201)에 대하여 설명한 후 리더기(65)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 식별자(201)는 보조 배터리 관련 정보가 기록되어 있고, 리더기(65)를 통해 해당 식별자(201)에 기록되어 있는 보조 배터리 관련 정보를 판독할 수 있도록 하는 구성에 해당한다.
구체적으로, 식별자(201)에 기록되는 보조 배터리 관련 정보는 보조 배터리 식별정보를 포함한다. 보조 배터리 식별정보는 각 보조 배터리마다 고유하게 할당되어 각 보조 배터리를 상호 식별할 수 있도록 하는 정보로서, 바람직하게는 각 배터리에 고유하게 부여된 시리얼 넘버로 구성될 수 있다.
이와 같은 식별자(201)는 바람직하게는 바코드 내지 QR 코드로 구성될 수 있으며, 종이 상에 인쇄되어 보조 배터리의 일면에 부착된 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 보조 배터리 대여 장치(100)는 중앙서버 및 물류관리함과 연계되어, 전술한 보조 배터리의 실질적인 대여, 반납 및 재분배 등의 대여 관련 서비스를 제공하고, 더불어 이러한 대여 관련 서비스를 구현하기 위한 물류 관리가 이루어지는 장치에 해당한다.
보조 배터리 대여 장치(100)는 각 지역(예컨대, 지하철의 각 역사)에 구비되고, 유무선 통신망을 통해 중앙서버와 접속된다. 그리고, 보조 배터리 대여 장치(100)는 식별자(201)를 판독하는 리더기(65)가 탑재되어 있어, 해당 대여기에서 보조 배터리 대여 발생시 상기 리더기(65)를 통해 대여가 발생된 배터리에 부착되어 있는 식별자(201)를 리딩한다.
본 발명의 리더기(65)는 보조 배터리에 구비되어 있는 식별자(201)를 리딩하기 위한 장치로서 제어부와 연결되어 있으며, 보조 배터리 대여 발생시 상기 리더기(65)를 통해 대여가 발생된 배터리의 식별자(201)를 리딩하고, 상기 리딩에 의해 획득되는 식별자(201) 리딩정보는 제어부의 처리를 통해 메모리에 저장되고, 더불어 중앙서버로 전송되도록 구성된다.
이러한 리더기(65)는 호퍼(61) 상에 설치될 수 있다. 본 발명의 호퍼(61)는 대여구(15)(구체적으로는 대여함(19))와 거치대 사이에 설치되어, 거치대로부터 이탈된 보조 배터리가 대여함(19)으로 이송될 수 있도록 안내하는 구성이다.
일 실시예에 따르면, 호퍼(61)는 거치대 측으로부터 대여함(19) 측으로 향할수록 단면적이 좁아지는 형상으로 형성되고, 호퍼(61)로 이동된 보조 배터리가 호퍼(61)의 경사면에 의해 슬라이딩되어 대여함(19)으로 낙하 반송될 수 있도록 구성된다.
상기 경우, 리더기(65)는 호퍼(61)의 경사면 상에 노출되게 구성되어, 보조 배터리가 호퍼(61)의 경사면을 따라 슬라이딩되는 과정에서 리더기(65) 상을 경유하여 보조 배터리에 부착된 식별자(201)가 리딩될 수 있도록 구성된다.
본 발명의 통신모듈(미도시)은 통신망을 통해 원격지의 중앙서버와 데이터 통신하기 위한 구성부로서, 제어부는 보조 배터리의 대여 및 반납 과정에서 발생하는 정보를 통신모듈을 통해 중앙서버로 전송하게 된다.
여기서, 대여 및 반납 과정에서 발생하는 정보란, 대표적으로 대여시 획득되는 식별자(201) 리딩정보 및 상기 대여시 식별자(201) 리딩정보에 매칭되어 있는 휴대단말번호, 그리고 반납시 획득되는 식별자(201) 리딩정보 등일 수 있으며, 이 외에 후술할 파손검사장치에 의한 파손검출시 이에 해당하는 정보, 보조 배터리 충전 모니터링 및 기능 테스트 정보를 더 포함할 수 있다.
이러한 통신모듈은 예컨대 인터넷 통신을 위한 랜카드를 포함할 수 있으며, 통신모듈과 연결되는 통신망은 유선 통신망을 비롯하여, 제3세대 이동통신(3G)망, 제4세대 이동통신(4G)망, 와이브로 (WiBro)망, 와이파이(Wifi)망과 같이 데이터를 유선 또는 무선으로 송수신할 수 있는 형태라면 특별히 한정하지 않는다.
본 발명의 제어부(미도시)는 보조 배터리의 대여 및 관리를 위한 처리를 수행하는 중앙처리장치로서 인쇄회로기판 형태로 구성되어 본체(10) 내부에 설치될 수 있다.
구체적으로, 제어부는 대출자의 휴대단말 인증이 전술한 입력부(21)를 통해 진행된 후 최종적으로 인증 성공시, 본체(10)에 구비되어 있는 다수 개의 보조 배터리 중 어느 하나의 보조 배터리의 대여를 발생시키고, 상기 대여가 발생된 보조 배터리(이하, '제1 보조 배터리'라 칭함)에 구비된 식별자(201)의 리딩정보를 상기 중앙서버(230)로 전송하도록 구성된다.
이때. 제어부는 제1 보조 배터리의 식별자(201) 리딩정보의 전송시, 상기 제1 보조 배터리를 대여한 대출자가 입력부(21)를 통해 입력한 휴대단말번호와, 상기 제1 보조 배터리의 대여가 발생한 보조 배터리 대여장치의 식별정보도 함께 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 경우에 의하면, 제1 보조 배터리는 식별자(201)를 매개로 특정 휴대단말번호 (즉, 대출자 휴대단말번호)와 매칭될 수 있고, 이에 따라 중앙서버는 현재 대여 중인 배터리의 종류(즉, 제1 보조 배터리)와, 상기 제1 보조 배터리를 소유하고 있는 대출자 정보를 파악할 수 있으며, 또한 어느 장소에 비치되어 있는 대여기에서 대여 이벤트가 발생하였는지를 파악할 수 있게 된다.
여기서, 상기 '대여기 식별정보'란 다양한 지역에 설치되어 있는 각 보조 배터리 자동 대여기를 식별하기 위한 정보로서, 바람직하게는 각 보조 배터리 대여장치에 고유하게 부여된 시리얼 넘버 및(또는) 지하철 역사명 등을 포함할 수 있다.
그리고, 제어부는 제1 보조 배터리가 반납 또는 회수에 의해 재투입될 시, 상기 재투입된 제1 보조 배터리에 구비된 식별자(201)의 리딩정보를 중앙서버로 전송하도록 구성된다.
이때. 제어부는 제1 보조 배터리의 식별자(201) 리딩정보의 전송시, 상기 제1 보조 배터리를 반납한 대출자가 입력부(21)를 통해 입력한 휴대단말번호와 대여기 식별정보도 함께 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 경우에 의하면, 중앙서버는 대여 후 반납 완료된 배터리의 종류(즉, 제1 보조 배터리)와, 상기 제1 보조 배터리를 정상 반납한 대출자 정보를 파악할 수 있으며, 또한 어느 장소에 비치되어 있는 대여기에 제1 보조 배터리가 반납되어 있는지를 추적할 수 있게 된다.
참고로, 보조 배터리의 대여시, 입력부(21)를 통해 진행되는 대출자의 휴대단말 인증이란, 대출자가 입력부(21)를 통해 본인 소지의 휴대단말번호를 입력하면, 제어부는 해당번호로 휴대폰 SMS 인증번호를 송출하고, 연이어 대출자는 본인 소지의 휴대단말로 전송된 SMS 인증번호를 입력부(21)를 통해 입력함으로써, 상기 송출 인증번호와 입력 인증번호의 일치 여부를 판별하는 일련의 처리 과정을 의미한다.
이와 같은 휴대단말 인증이 완료되면, 대출자 휴대단말의 기종을 묻는 안내화면이 출력 제공될 수 있는데, 이는 대출자 휴대단말의 종류에 맞는 보조 배터리와 케이블(300)을 제공하기 위함이다. 예컨대, 대출자는 iOS 또는 안드로이드 중에서 선택된 어느 하나의 플랫폼을 선택하도록 구성된다.
전술한 과정을 통해 보조 배터리의 대여가 완료되면, 대여구(15)를 통해 제공된 보조 배터리와 케이블(300)의 수취를 안내하고, 대여 과정의 최종 종료를 안내하는 대여완료 안내화면이 표시 제공될 수 있다.
한편, 디스플레이부(20)는 상기 제1 보조 배터리의 반납을 안내하기 위한 문자 또는 이미지를 더 표시하도록 구성될 수 있다. 그리고, 제어부는 보조 배터리의 반납 이벤트(즉, 안내화면에서 '보조배터리 반납' 선택) 발생시, 반납될 보조 배터리 대출자의 휴대단말번호 또는 보조 배터리 대여시 전술한 휴대단말 인증 과정에서 제공받은 휴대단말 인증번호를 입력부(21)를 통해 입력하도록 요청하고, 상기 요청에 의해 입력된 상기 반납 보조 배터리 대출자의 휴대단말번호 또는 대여시 인증번호가 상기 반납 보조 배터리에 구비된 식별자(201)의 리딩정보와 부합할 경우, 반납 완료된 보조 배터리가 정상적으로 반납된 것으로 처리하게 된다.
보조 배터리 반납시, 대여시의 인증번호를 입력하도록 구성할 경우, 그리고 반납을 희망하는 대출자가 상기 대여시 인증번호가 기재된 문자를 삭제하거나 잊어버렸을 경우, 보조 배터리 대출시과 같은 휴대단말 인증과정을 통해 새로운 인증번호를 발급받아 반납 과정을 진행하도록 구성할 수도 있다.
전술한 과정을 통해 보조 배터리의 반납자 인증이 완료되면, 보조 배터리와 케이블의 투입 장소를 안내하는 화면과, 반납의 최종 완료를 안내하는 화면이 표시 제공될 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 충전기 및 이에 장착된 보조 배터리를 도시한 사시도이다. 본 발명의 충전기(35)는 대여 발생 후 보조 배터리 대여 장치(100)에 반납되거나 또는 회수에 의해 재투입된 보조 배터리를 재충전하여 재대여에 사용될 수 있도록 하는 구성으로서, 유선 또는 무선 충전 모듈로 구성될 수 있다.
충전기(35)는 일면 상에 케이블 연결단자가 구비되어, 보조 배터리는 상기 연결단자를 통해 충전기(35)와 전기적으로 접속되어 재충전이 이루어진다. 바람직한 실시예에 따르면, 충전기(35)는 보조 배터리의 하부 영역이 충전기(35)에 삽입 장착될 수 있도록 요홈 구조의 장착홈(37)이 형성되고, 연결단자는 상기 장착홈 (37)의 내면 상에 돌출 형성되며, 상기 장착홈(37)은 복수 개로 형성하여 여러 개의 보조 배터리를 동시에 충전할 수 있도록 구성된다.
한편, 이러한 충전기(35)는 본체(10) 내부에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 도 4 및 도 5의 실시예와 같이 본체(10) 하부 영역의 수납 공간에 설치되되, 이동레일(45) 상에 설치되어 상기 이동레일(45)의 왕복 운동에 의해 수납 공간으로부터 손쉽게 반출 및 반입할 수 있도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 보조 배 터리 대여 장치(100)는 강제 반납함과 무료 충전부(30)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 강제 반납구(13)는 전술한 검수기(90)가 고장났을 경우, 상기 검수기(90)에 대향하는 위치에 마련되어 있는 반납구(11)를 대체하여 보조 배터리를 대신 반납받을 수 있도록 기능하는 구성이다.
일 실시예에 따르면, 강제 반납구(13)는 본체(10) 전면의 또 다른 위치 예컨대, 반납구(11)에 이웃하는 위치에 형성될 수 있고, 강제 반납구(13)를 개방 또는 폐쇄하는 개폐문은 중앙서버에 의해 그 개폐 동작이 제어되도록 구성되며, 강제 반납구(13)는 이를 통해 반입되는 보조 배터리를 수거 보관하기 위한 강제 수거함이 연계되어 있다.
따라서, 검수기(90)가 고장나게 되면, 중앙서버는 강제 반납구(13)의 개폐문을 개방시켜, 검수기(90) 측 반납구(11) 대신 강제 반납구(13)를 통해 보조 배터리를 반납할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 무료 충전부(30)는 미성년자를 대상으로 휴대 단말기를 무료로 충전할 수 있도록 마련된 공간이다. 무료 충전부(30)는 미성년자 소지의 휴대 단말기를 본체(10) 내부에 구비된 전력공급부와 연결시킬 수 있는 케이블이 인출되어 있고, 바람직하게는 휴대 단말기의 충전시 이를 무료 충전부(30) 내 공간에 거치할 수 있도록 기능하는 거치부가 더 구비될 수 있다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 본체 11: 반납구
15: 대여구 19: 대여함
20: 디스플레이부 21: 입력부
30: 무료 충전부 35: 충전기
40: 광고 표시장치 45: 이동레일
50: 반출기 51: 가이드레일
53: 장홀 55: 레버
57: 푸싱부재 60: 거치대
61: 호퍼 65: 리더기
67: 가이드 도어 70: 수거함
80: 분류기 81: 인계반
83: 암 85: 구동모터
90: 검수기 91: 지그
93: 스토퍼 94: 작동봉
95: 포트 97: 이동패널
99: 구동부 100: 보조 배터리 대여 장치
200: 보조 배터리 201: 식별자
203: 광고 표시부 300: 케이블
301a,301b: 커넥터 303a,303b: 머리부재
305a,305b: 단차면

Claims (13)

  1. 휴대 단말기용 보조 배터리를 대여하는 장치로서,
    상기 보조 배터리의 대여구와 반납구가 각각 형성되어 있는 본체; 다수 개의 보조 배터리가 적층 보관되는 거치대; 상기 거치대에 적층되어 있는 보조 배터리를 상기 대여구로 반출하기 위한 반출기; 상기 보조 배터리 대여 또는 반납을 안내하기 위한 문자 또는 이미지를 표시하는 디스플레이부; 상기 보조 배터리의 대여 또는 반납시 필요한 정보를 입력받기 위한 입력부; 상기 보조 배터리의 대여 및 관리를 위한 처리를 수행하는 제어부; 및 상기 반납구를 통해 반납되는 보조 배터리(이하, '반납 보조 배터리'라 칭함)에 연결된 케이블과 접속되어 상기 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별하기 위한 검수기를 포함하고,
    상기 검수기는,
    상가 반납구에 대향하는 내부에 위치하고, 상기 케이블의 커넥터가 접속되는 포트를 포함하며, 제1 왕복 운동 가능하게 설치되는 작동체; 상기 작동체의 상기 제1 왕복 운동을 제어하는 구동부; 및 상기 포트 전방에 위치하여 상기 커넥터를 상기 포트에 접속시 상기 커넥터를 감싸고 있는 머리부재의 단차면과 대향하는 스토퍼를 구비하는 지그를 포함하도록 구성되어,
    상기 케이블의 접속시 전기적 신호의 송수신을 통해 상기 반납 보조 배터리의 불량 여부를 판별할 수 있도록 하고, 상기 판별이 완료되면 상기 작동체만 단독으로 상기 제1 왕복 운동의 후진 동작(이하, '제1 후퇴 동작'이라 칭함)을 하여 상기 머리부재의 단차면이 상기 스토퍼에 저지됨으로써 상기 케이블의 커넥터가 상기 작동체의 포트로부터 강제 탈거되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지그와 상기 작동체는,
    상호 일체로 제2 왕복 운동 가능하게 설치되어, 상기 입력부를 통해 보조 배터리 반납 신호가 입력되면 상기 제2 왕복 운동의 전진 동작에 의해 함께 상기 반납구 측으로 가까워지는 접근 동작하고,
    상기 커넥터가 상기 포트에 접속되면, 상기 제2 왕복 운동의 후진 동작에 의해 함께 상기 반납구로부터 멀어지는 후퇴 동작(이하, '제2 후퇴 동작'이라 칭함)하며,
    상기 제2 후퇴 동작이 완료되면, 상기 작동체만 단독으로 상기 제1 후퇴 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 작동체는,
    상기 포트를 지지하는 이동패널을 더 포함하고, 상기 포트는 제1 포트 및 제2 포트를 포함하고, 상기 이동패널은 상기 제1 포트가 연결되는 제1 이동패널 및 상기 제2 포트가 연결되는 제2 이동패널을 포함하고, 상기 제1 이동패널과 상기 제2 이동패널은 상호 대향하며 이격 배치된 복층 구조로 형성되며,
    상기 검수기는,
    상기 제1 이동패널과 상기 제2 이동패널에 연결되고 상기 제1 왕복 운동 가능하게 설치되는 작동봉을 더 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 작동봉의 제1 왕복 운동을 제어하도록 구성되어,
    상기 제1 이동패널과 상기 제2 이동패널은,
    상기 작동봉의 제1 왕복 운동에 연동하여 전진 및 후진 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 이동패널은 상기 포트와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 커넥터의 강제 탈거가 완료되면, 상기 작동체는 상기 구동부의 제어를 통한 상기 제1 왕복 운동의 전진 동작이 발생되어 원위치로 복귀하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 반납 보조 배터리의 불량 여부 판별 시점은, 상기 제2 후퇴 동작 전, 제2 후퇴 동작 중, 및 상기 제2 후퇴 동작 후 시점 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 왕복 운동 및 상기 제2 왕복 운동은 직선 왕복 운동인 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 반출기는,
    상기 거치대의 하부 영역에 배치되고, 그 길이 방향을 따라 적어도 하나의 장홀이 형성되어 있는 가이드레일;
    상기 장홀 내에서 직선 왕복 운동 가능하게 설치되는 레버;
    상기 레버의 상기 직선 왕복 운동을 제어하는 전동부;
    상기 레버 상에 결합되어, 상기 레버의 상기 직선 왕복 운동에 연동하여 상기 가이드레일 상에서 전진 및 후진 동작하는 푸싱부재를 포함하고,
    상기 푸싱부재는,
    상기 전진 동작에 의해 상기 거치대에 적층되어 있는 보조 배터리 중 한 개를 밀어내어 상기 거치대로부터 이탈시키고, 상기 후진 동작에 의해 원위치로 복귀하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 레버는 적어도 일 부위가 상기 장홀 상부로 돌출되게 형성되고,
    상기 푸싱부재는 결합공이 관통 형성되어 있는 판형부재를 포함하고,
    상기 레버의 상기 장홀 상부로 돌출된 부위가 상기 결합공에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 검수기의 수직 하부 영역에 배치되어 상기 반납구를 통해 반입되는 상기 반납 보조 배터리가 안착되고 힌지 회전 가능하게 설치되는 가이드 도어; 및 상기 불량 여부의 판별이 완료된 반납 보조 배처리가 수거 보관되는 수거함을 더 포함하고,
    상기 가이드 도어는,
    상기 작동체의 상기 제1 후퇴 동작을 조건으로 하여, 상기 조건을 만족하는 이벤트가 발생하면 하방향으로 경사지게 힌지 회전하여 상기 가이드 도어 상에 안착되어 있는 상기 반납 보조 배터리와 상기 반납 보조 배터리에 연결되어 있는 케이블이 자중에 의해 상기 수거함 측으로 함께 낙하되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 수거함은 정상 배터리가 수거 보관되는 제1 수거함과, 불량 배터리가 수거 보관되는 제2 수거함으로 구분되고,
    상기 수거함과 상기 가이드 도어 사이에 배치되어, 상기 불량 여부 판별 결과에 따라 상기 반납 보조 배터리가 상기 제1 수거함 방향 또는 상기 제2 수거함 방향 중 선택적 방향으로 반송되도록 안내하는 분류기를 더 포함하고,
    상기 분류기는,
    상기 가이드 도어로부터 낙하하는 상기 반납 보조 배터리를 상기 수거함으로 인계하는 인계반; 상기 인계반 상에 시계 또는 반시계 방향으로 축회전 가능하게 설치되어 상기 인계반 상에서 상기 반납 보조 배터리가 반송되는 경로를 선택하는 암; 및 상기 암의 상기 축회전을 제어하는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 암은 상기 인계반의 상면에 대해 수직하게 구비되어 축회전하는 수직판; 및 상기 수직판의 일단부에 형성되어 상기 구동모터와 연결되고 상기 인계반의 상면에 대해 수평하게 구비되어 축회전하는 수평판을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 배터리에 각각 고유하게 할당된 보조 배터리 식별정보가 기록되어 있고 각 보조 배터리에 구비되는 식별자;
    상기 식별자를 리딩하기 위한 리더기; 및
    상기 대여구와 상기 거치대 사이에 설치되고 경사면을 구비하여, 상기 거치대로부터 반출되는 보조 배터리를 상기 대여구 측으로 슬라이딩 반송시키는 호퍼를 더 포함하고,
    상기 리더기는 상기 호퍼의 상기 경사면에 노출되게 구비되어, 상기 보조 배터리가 상기 경사면을 따라 슬라이딩 반송될 때 상기 식별자를 리딩하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
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