KR102108345B1 - Door lock apparatus having dual antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 BLE통신을 이용한 도어락 장치에 관한 것으로서, 그 도어락 장치는 외부 디바이스와 BLE통신을 수행하는 BLE 통신부; 출입문의 안쪽에 설치되는 내부 안테나; 출입문의 바깥쪽에 설치되며 외부 디바이스와 송수신하는 외부 안테나; 내부 안테나와 연결되는 내부안테나 접속부; 외부안테나와 연결되는 외부안테나 접속부; 내부안테나 접속부 또는 외부안테나 접속부를 통해 수신되는 신호를 BLE통신부로의 접속을 스위칭하고, BLE통신부로부터 출력되는 신호를 내부안테나 접속부 또는 외부안테나 접속부로 스위칭하여 내부안테나 또는 외부안테나로 전송하는 안테나 스위칭부; 및 BLE통신부를 통해 도어락의 잠금 및 잠금해제를 수행하는 도어락 본체를 포함하고, 내부안테나 접속부와 외부안테나 접속부는 상호 간에 신호 간섭이 일어나지 않는 간격으로 이격되며, 내부안테나 및 외부안테나와 안테나 스위칭부 사이에 위치하고, 내부 및 외부 안테나는 안테나로부터 출력되는 신호의 전파 방향으로 장애물이 존재하지 않는 도어락장치의 일부재에 설치된다.
본 발명에 의하면, 방향성 안테나를 출입문 외부와 내부에 각각 두어 외부 및 내부안테나의 수신신호세기를 측정하여 비교할 수 있고, 스마트폰이 내부에 있을 경우에는 문열림 기능이 동작하지 않고 외부에 있을 경우에만 문열림 기능이 동작하는 데 유용하게 사용될 수 있다The present invention relates to a door lock device using BLE communication, the door lock device comprising: a BLE communication unit performing BLE communication with an external device; An internal antenna installed inside the door; An external antenna installed outside the door and transmitting and receiving to / from an external device; An internal antenna connection part connected to the internal antenna; An external antenna connection unit connected to the external antenna; Antenna switching unit that switches the signal received through the internal antenna connection unit or external antenna connection unit to the BLE communication unit, and switches the signal output from the BLE communication unit to the internal antenna connection unit or the external antenna connection unit and transmits it to the internal antenna or external antenna. ; And a door lock body that locks and unlocks the door lock through the BLE communication unit, and the internal antenna connection unit and the external antenna connection unit are spaced apart at intervals where signal interference does not occur between each other, and between the internal antenna and the external antenna and the antenna switching unit. Located in, the internal and external antennas are installed in a part of the door lock device where no obstacles exist in the direction of propagation of the signal output from the antenna.
According to the present invention, the directional antennas can be placed outside and inside the door, respectively, to measure and compare the received signal strength of the external and internal antennas. When the smartphone is inside, the door opening function does not work and only when it is outside Can be useful for the door opening function to work

Description

듀얼 안테나를 구비한 도어락장치{ Door lock apparatus having dual antenna}Door lock apparatus having dual antenna}

본 발명은 도어락 장치에 관한 것으로서, 특히 스마트폰을 이용하여 도어락의 잠금 및 잠금 해제에 사용되는, 듀얼(dual) 안테나를 구비한 도어락 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a door lock device, and more particularly, to a door lock device having a dual antenna, which is used for locking and unlocking a door lock using a smartphone.

일반적으로 도어락 시스템이라 함은 건물의 현관에 설치되어 사용자가 비밀번호를 입력함에 따라 도어의 잠금 상태가 해제되고, 또 사용자가 외출할 경우에는 자동으로 도어가 잠기도록 동작하는 장치를 말한다. 그리고 디지털 도어락은 비밀번호 입력, 지문 인식, 메모리 카드와 같은 전자식 열쇠의 접촉 또는 근접 등에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 되어 있다. 그러나 비밀번호의 입력에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 되어 있는 디지털 도어락은 사용자가 키패드 상의 숫자 키를 눌러 비밀번호를 입력함에 따라 보안성이 떨어진다. 즉, 주위에 다른 사람이 있는 경우에 비밀번호의 입력이 노출될 수 있다. 뿐만 아니라 키 패드의 설치 위치에 따라 숫자를 보면서 입력하기 위해 몸을 숙여야 하는 동작이 필요할 수도 있다. 또한 지문인식에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 되어 있는 디지털 도어락은 고정 설치된 지문 입력부에 맞춰 사용자가 손가락을 접촉시켜야만 하기 때문에 불편하다. 전자식 열쇠에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 되어 있는 디지털 도어락은 사용자가 전자식 열쇠를 휴대하여야만 하는 불편함이 있다.Generally, a door lock system is a device that is installed on the front door of a building and unlocks the door as the user enters a password, and also operates to automatically lock the door when the user goes out. In addition, the digital door lock is designed to unlock the door by inputting a password, recognizing a fingerprint, or contacting or proximity of an electronic key such as a memory card. However, the digital door lock, which is designed to unlock the door by inputting a password, is less secure as the user presses a numeric key on the keypad to enter the password. That is, when there are other people around, the input of the password may be exposed. In addition, depending on where the keypad is installed, you may need to lean to enter while looking at the numbers. In addition, the digital door lock, which is designed to unlock the door by fingerprint recognition, is inconvenient because the user must contact the finger in accordance with the fixed fingerprint input unit. The digital door lock, which is configured to unlock the door with an electronic key, has the inconvenience of the user having to carry the electronic key.

등록특허공보 제10-1143316호(2012.03.30)Registered Patent Publication No. 10-1143316 (2012.03.30) 공개특허공보 제10-2015-013534호(2015.12.02)Patent Publication No. 10-2015-013534 (2015.12.02)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자가 일일이 키패드에 있는 숫자키를 눌러 비밀번호를 입력하지 않아도 등록된 스마트폰만 소지하고 있으면 도어락 장치에 구비된 외부안테나를 이용한 근거리 무선통신으로 출입문이 자동으로 열릴 수 있게 하는 데 사용되는, 듀얼(dual) 안테나를 구비한 도어락장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is that if the user only has a registered smart phone without having to enter a password by pressing a number key on the keypad, the door can be automatically opened by short-range wireless communication using an external antenna provided in the door lock device. It is to provide a door lock device having a dual antenna, which is used to enable.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치는, 외부 디바이스와 BLE통신을 수행하는 BLE 통신부; 출입문의 안쪽에 설치되는 내부 안테나; 상기 출입문의 바깥쪽에 설치되며 상기 외부 디바이스와 무선 신호를 송수신하는 외부 안테나; 상기 내부안테나와 연결되는 내부안테나 접속부; 상기 외부안테나와 연결되는 외부안테나 접속부; 상기 내부안테나 접속부 또는 상기 외부안테나 접속부를 통해 수신되는 상기 내부안테나 신호 또는 외부안테나 신호를 상기 BLE통신부로의 접속을 스위칭하고, 상기 BLE통신부로부터 출력되는 신호를 상기 내부안테나 접속부 또는 외부안테나 접속부로의 접속을 스위칭하여 상기 내부안테나 또는 상기 외부안테나로 전송되게 하는 안테나 스위칭부; 및 BLE통신부를 통해 수신되는 신호를 이용하여 도어락의 잠금 및 잠금해제를 수행하는 도어락 본체를 포함하고, 상기 내부안테나 접속부와 상기 외부안테나 접속부는 상호 간에 신호 간섭이 일어나지 않는 간격으로 이격되며, 상기 내부안테나 및 외부안테나와 상기 안테나 스위칭부 사이에 위치하고, 상기 내부안테나 및 외부 안테나는 상기 내부안테나 및 외부안테나로부터 출력되는 무선신호의 전파 방향으로 전파 장애물이 존재하지 않는 도어락장치의 일부재에 설치되는 것을 특징으로 한다.A door lock device having a dual antenna according to the present invention for achieving the above technical problem comprises: a BLE communication unit performing BLE communication with an external device; An internal antenna installed inside the door; An external antenna installed outside the door and transmitting and receiving wireless signals to and from the external device; An internal antenna connection part connected to the internal antenna; An external antenna connection part connected to the external antenna; Switching the connection of the internal antenna signal or the external antenna signal received through the internal antenna connection unit or the external antenna connection unit to the BLE communication unit, and the signal output from the BLE communication unit to the internal antenna connection unit or the external antenna connection unit An antenna switching unit for switching a connection to be transmitted to the internal antenna or the external antenna; And a door lock body that locks and unlocks a door lock using a signal received through a BLE communication unit, and the internal antenna connection unit and the external antenna connection unit are spaced apart from each other at an interval at which signal interference does not occur. Located between the antenna and the external antenna and the antenna switching unit, the internal antenna and the external antenna is installed on a part of the door lock device that does not have a radio wave obstacle in the direction of propagation of radio signals output from the internal antenna and the external antenna. It is characterized by.

상기 내부 안테나 및 외부안테나는 지향성 인쇄형(PRINTED) 안테나이고, 인쇄(PRINTED) 기판의 일면은 신호를 송수신하는 원형 또는 다각형의 금속 패턴을 포함하며, 상기 인쇄(PRINTED) 기판의 타면은 접지(ground) 패턴으로 이루어지고, 상기 접지 패턴의 면적은 상기 원형 또는 다각형의 금속 패턴의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.The internal antenna and the external antenna are directional printed (PRINTED) antennas, and one surface of the printed (PRINTED) substrate includes a circular or polygonal metal pattern for transmitting and receiving signals, and the other surface of the printed (PRINTED) substrate is ground (ground). ) Is made of a pattern, and the area of the ground pattern is larger than that of the circular or polygonal metal pattern.

상기 내부 안테나는 도어락 장치의 케이스에서 무선신호의 방사방향으로 금속 물질이 없는 곳에 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 외부 안테나는 도어락 장치의 길이방향으로 상부 또는 하부에 배치되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 외부 안테나는 도어락 장치의 케이스 상에 안테나 금속 패턴 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.The internal antenna is characterized in that it is arranged in a case where there is no metallic material in the radiation direction of the radio signal in the case of the door lock device, and the external antenna is arranged in the upper or lower part in the longitudinal direction of the door lock device. In addition, the external antenna is characterized in that it is arranged in the form of an antenna metal pattern on the case of the door lock device.

본 발명에 의한 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치는, 상기 내부안테나 접속부, 상기 외부안테나 접속부 및 상기 안테나 스위칭부는 하나의 PCB에 위치하며, 상기 PCB는 접지(GND)로 차폐되며, 상기 GND는 다수의 쓰루홀(through hole)로 연결되는 것을 특징으로 한다.Door lock device having a dual antenna according to the present invention, the internal antenna connection, the external antenna connection and the antenna switching unit is located on one PCB, the PCB is shielded by ground (GND), the GND is a number of It is characterized by being connected by a through hole.

본 발명에 따른 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치에 의하면, 출입문에서 일일이 키패드를 통해 비밀번호를 입력하지 않아도 등록된 스마트폰을 소지한 사용자가 출입문에서 일정거리 이내에 있으면 도어락장치가 구비하고 있는 외부안테나와 내부안테나를 이용하여 스마트폰이 출입문 안에 있는지 출입문 바깥에 있는지를 인식하고, 출입문 바깥에 있다고 판단되면 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통하여 등록된 스마트폰인지 인증하여 자동으로 문을 열어주는 도어락 시스템에 사용됨으로써 비밀번호 노출을 피하고 일일이 비밀번호를 입력하지 않고도 등록된 스마트폰만 소지하고 있으면 문이 자동으로 열리는 편리함을 제공한다.According to the door lock device having a dual antenna according to the present invention, if the user who has the registered smart phone is within a certain distance from the door even if the password is not input through the keypad individually at the door, the external antenna and the inside provided by the door lock device It is used for the door lock system that recognizes whether the smartphone is inside the door or outside the door using an antenna, and if it is determined that it is outside the door, authenticates whether it is a registered smartphone through BLE (Bluetooth Low Energy) communication. This avoids password exposure and provides the convenience of automatically opening the door if you only have a registered smartphone without entering the password one by one.

또한 본 발명에 의한 도어락장치가 구비하고 있는 방향성 안테나인 외부안테나 및 내부안테나를 출입문 외부와 내부에 각각 두어 외부안테나와 내부안테나의 수신신호세기(RSSI)를 측정하여 비교함으로써 스마트폰이 내부에 있을 경우에는 문열림(잠금해제) 기능이 동작하지 않고 외부에 있을 경우에만 문열림 기능이 동작한다.In addition, the external antenna and the internal antenna, which are the directional antennas provided by the door lock device according to the present invention, are placed inside and outside the door, respectively, and the received signal strength (RSSI) of the external antenna and the internal antenna is measured and compared to compare the smartphone. In this case, the door open (unlock) function does not work, and the door open function works only when outside.

도 1은 본 발명이 적용되는 출입문 제어 시스템의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치를 포함하는 출입문 제어 시스템의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 4은 본 발명에 의한 도어락 장치의 외부 안테나 및 내부 안테나의 일실시예에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 내부안테나 접속부, 외부안테나 접속부 및 안테나 스위칭부가 하나의 PCB에 위치하는 것을 나타낸 것이다.
도 6a는 외부 안테나 또는 내부 안테가 도어락 장치의 길이방향으로 상부에 위치한 것을 나타낸 것이다.
도 6b는 외부 안테나가 도어락 장치의 길이방향으로 하부에 위치한 것을 나타낸 것이다.
도 7은 외부 안테나가 도어락 장치의 케이스 상에 안테나 금속 패턴 형태로 배치된 것을 나타낸 것이다.
도 8은 내부 안테나가 도어락 장치의 배터리 덮개에 부착된 것을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명을 적용하여 출입문의 도어락 장치를 제어하는 방법의 일 예를 흐름도로 나타낸 것이다.1 shows the configuration of a door control system to which the present invention is applied.
2 is a block diagram showing the configuration of a door control system including a door lock device having a dual antenna according to the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a door lock device having a dual antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the configuration of an embodiment of the external antenna and the internal antenna of the door lock device according to the present invention.
5 shows that the internal antenna connection part, the external antenna connection part and the antenna switching part are located on one PCB.
6A shows that the external antenna or internal antenna is located at the top in the longitudinal direction of the door lock device.
Figure 6b shows that the external antenna is located at the bottom in the longitudinal direction of the door lock device.
7 shows that the external antenna is arranged in the form of an antenna metal pattern on the case of the door lock device.
8 shows that the internal antenna is attached to the battery cover of the door lock device.
9 is a flowchart illustrating an example of a method of controlling a door lock device of a door by applying the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configurations shown in the embodiments and drawings described in this specification are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application It should be understood that there may be and variations.

도 1은 본 발명에 의한 듀얼 안테나를 구비한 도어락장치를 포함하는 출입문 제어 시스템의 구성을 나타낸 것이다. 상기 출입문 제어시스템은 출입문(Door)에 설치되어 있는 도어락 장치(100)와 출입문 바깥에 있는 스마트폰(150) 간의 근거리 무선통신을 통해 도어락 장치(100)가 마스터(Master)가 되어 스마트폰(150)을 인식하고 인증함으로써 사용자가 일일이 키패드에서 비밀번호를 입력하지 않고도 자동으로 도어락 장치(100)의 문열림 기능을 구현한다. 1 shows the configuration of a door control system including a door lock device having a dual antenna according to the present invention. In the door control system, the door lock device 100 becomes a master through a short-range wireless communication between the door lock device 100 installed in the door and the smart phone 150 outside the door, and the smart phone 150 ) By recognizing and authenticating, so that the user automatically implements the door opening function of the door lock device 100 without inputting a password from the keypad.

사용자가 출입문에서 일정거리 이내에 있고 등록된 스마트폰(150)을 소지하고 있으면 본 발명에 의한 도어락 장치(100)가 외부안테나(102)와 내부안테나(104)를 이용하여 스마트폰(150)이 출입문 안에 있는지 출입문 바깥에 있는지를 인식하고, 출입문 바깥에 있다고 판단되면 근거리 통신(예 : BLE 통신)을 통하여 등록된 스마트폰인지 인증하여 자동으로 문을 열어줄 수 있다. 이렇게 함으로써 비밀번호 노출을 피하고 일일이 비밀번호를 입력하지 않고도 등록된 스마트폰만 소지하고 있으면 문이 자동으로 열리는 편리함을 제공한다. 또한 도어락 장치가 마스터가 문열림 기능의 동작을 제어함으로써 스마트폰의 전력소모를 줄일 수 있다.If the user is within a certain distance from the door and has a registered smart phone 150, the door lock device 100 according to the present invention uses the external antenna 102 and the internal antenna 104 to allow the smart phone 150 to enter the door. It can recognize whether it is inside or outside the door, and if it is determined that it is outside the door, it can automatically open the door by authenticating whether it is a registered smartphone through short-range communication (eg, BLE communication). This avoids password exposure and provides the convenience of automatically opening the door if you only have a registered smartphone without entering a password one by one. In addition, the door lock device can reduce power consumption of the smartphone by the master controlling the operation of the door opening function.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치를 포함하는 출입문 제어 시스템의 구성을 블록도로 나타낸 것이다. 상기 출입문 제어 시스템은 도어락 장치(20) 및 스마트폰(25)을 포함하여 이루어진다.2 is a block diagram showing the configuration of a door control system including a door lock device having a dual antenna according to the present invention. The door control system includes a door lock device 20 and a smart phone 25.

도어락 장치(20)는 출입문에 장착되며, 상기 출입문의 바깥쪽에 설치된 외부안테나(220)와 상기 출입문의 안쪽에 설치된 내부안테나(230) 및 상기 출입문의 열림과 잠금을 제어하는 제어부(250)를 구비하며, 터치 입력으로 키입력을 받아들이는 키패드(210) 및 저전력 블루투스(BLE)를 이용하여 스마트 폰(25)과 무선 연결하는 제1BLE 통신부(240)를 포함하여 이루어진다.The door lock device 20 is mounted on the door, and includes an external antenna 220 installed on the outside of the door, an internal antenna 230 installed on the inside of the door, and a control unit 250 for controlling opening and locking of the door. It comprises a keypad 210 for accepting a key input as a touch input and a first BLE communication unit 240 for wireless connection with the smart phone 25 using low-power Bluetooth (BLE).

스마트폰(25)는 도어락장치(20)과 무선으로 연결되며, 저전력 블루투스 통신을 이용하여 연결될 수 있으며, 저전력 블루투스(BLE)를 이용하여 도어락 장치(20)와 무선연결하는 제2BLE 통신부(260)를 구비한다.The smart phone 25 is wirelessly connected to the door lock device 20, and can be connected using low-power Bluetooth communication, and a second BLE communication unit 260 that wirelessly connects to the door lock device 20 using low-power Bluetooth (BLE). It is provided.

제어부(250)는 상기 출입문의 열림과 잠금을 제어하며, 스마트 폰(25)으로부터 출력되는 신호를 스캔하고, 상기 스캔된 신호 세기가 미리 설정된 신호 세기보다 크면 외부 안테나(220)를 통해 수신된 스마트폰의 신호 세기와 내부 안테나(230)를 통해 수신되는 스마트폰의 신호세기를 비교하고, 비교 결과 외부안테나(220)의 신호세기가 내부안테나(230)의 신호세기보다 소정의 값 이상이면 스마트폰(250)을 인증하고, 인증 결과 정당한 스마트폰이면 출입문이 열리도록 제어한다. 도어락 장치(20)의 키패드(210)가 터치되면, 도어락 장치(20)는 마스터(Master)로 동작하여 스마트폰(25)으로부터 출력되는 신호를 스캔한다.The control unit 250 controls the opening and locking of the door, scans the signal output from the smart phone 25, and if the scanned signal strength is greater than a preset signal strength, the smart received through the external antenna 220 Compare the signal strength of the smartphone and the signal strength of the smartphone received through the internal antenna 230, and the comparison result shows that the smartphone has a signal strength greater than or equal to the signal strength of the internal antenna 230. Authenticate 250, and control the door to be opened if the authentication result is a legitimate smartphone. When the keypad 210 of the door lock device 20 is touched, the door lock device 20 operates as a master and scans a signal output from the smart phone 25.

제어부(250)는 도어락장치(20)가 스마트폰(25)과 무선 연결하여 도어락장치(20)가 스마트폰(250)에게 암호키를 요구하고, 스마트폰(25)으로부터 암호키가 전송되면 상기 암호키가 등록된 암호키이면 인증을 완료한다.When the door lock device 20 wirelessly connects with the smartphone 25, the door lock device 20 requests the encryption key from the smartphone 250, and the encryption key is transmitted from the smartphone 25. If the encryption key is a registered encryption key, authentication is completed.

도 3은 본 발명에 따른 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치에 대한 일실시예의 구성을 블록도로 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치의 일실시예는 BLE 통신부(360), 내부 안테나(315), 외부 안테나(310), 내부안테나 접속부(325), 외부안테나 접속부(320), 안테나 스위칭부(340), 도어락 본체(380)를 포함하여 이루어진다.3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a door lock device having a dual antenna according to the present invention. 3, an embodiment of a door lock device having a dual antenna according to the present invention includes a BLE communication unit 360, an internal antenna 315, an external antenna 310, an internal antenna connection unit 325, and an external antenna connection unit. 320, an antenna switching unit 340, and a door lock body 380.

BLE 통신부(360)는 외부 디바이스(미도시)와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 수행한다. 내부 안테나(315)는 출입문의 안쪽에 설치되고, 외부 안테나(310)는 상기 출입문의 바깥쪽에 설치되며 상기 외부 디바이스와 무선 신호를 송수신한다. 내부안테나(315) 및 외부 안테나(310)는 내부안테나(315) 및 외부안테나(310)로부터 출력되는 무선신호의 전파 방향으로 전파 장애물이 존재하지 않는 도어락 장치의 일 부재에 설치될 수 있다. 그리고 내부 안테나(315)는 도어락 장치의 케이스에 있어서 무선신호의 방사방향으로 금속 물질이 없는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.The BLE communication unit 360 performs Bluetooth Low Energy (BLE) communication with an external device (not shown). The internal antenna 315 is installed inside the door, and the external antenna 310 is installed outside the door and transmits and receives wireless signals to and from the external device. The internal antenna 315 and the external antenna 310 may be installed on one member of a door lock device in which radio wave obstacles do not exist in the direction of propagation of radio signals output from the internal antenna 315 and the external antenna 310. In addition, the internal antenna 315 is preferably disposed in a position where there is no metallic material in the radial direction of the radio signal in the case of the door lock device.

내부안테나 접속부(325)는 내부안테나(315)와 연결되고, 외부안테나 접속부(320)는 외부안테나(310)와 연결된다. 내부안테나 접속부(325)와 외부안테나 접속부(320)는 상호 간에 신호 간섭이 일어나지 않는 간격으로 이격 되어 있다. 내부안테나 접속부(325)는 내부안테나(315)와 안테나 스위칭부(340) 사이에 위치하고, 외부안테나 접속부(320)는 외부안테나(310)와 안테나 스위칭부(340) 사이에 위치한다. 이렇게 함으로써 신호의 간섭과 왜곡를 최소화 할 수 있다. The inner antenna connection part 325 is connected to the inner antenna 315, and the outer antenna connection part 320 is connected to the outer antenna 310. The internal antenna connection portion 325 and the external antenna connection portion 320 are spaced apart at intervals where signal interference does not occur. The internal antenna connection part 325 is located between the internal antenna 315 and the antenna switching part 340, and the external antenna connection part 320 is located between the external antenna 310 and the antenna switching part 340. This minimizes signal interference and distortion.

한편, 안테나 스위칭부(340)는 내부안테나 접속부(325) 또는 외부안테나 접속부(315)를 통해 수신되는 상기 내부안테나의 출력 신호 또는 외부안테나의 출력 신호를 BLE통신부(360)로의 접속을 스위칭하고, BLE통신부(360)로부터 출력되는 신호를 내부안테나 접속부(325) 또는 외부안테나 접속부(320)로의 접속을 스위칭하여 내부안테나(315) 또는 외부안테나(310)로 전송되게 한다. 도어락 본체(380)는 BLE통신부(360)를 통해 수신되는 신호를 이용하여 도어락의 잠금 및 잠금해제를 수행한다. Meanwhile, the antenna switching unit 340 switches the connection of the output signal of the internal antenna or the output signal of the external antenna to the BLE communication unit 360 through the internal antenna connection unit 325 or the external antenna connection unit 315, The signal output from the BLE communication unit 360 is switched to the internal antenna connection unit 325 or the external antenna connection unit 320 to be transmitted to the internal antenna 315 or the external antenna 310. The door lock body 380 locks and unlocks the door lock using a signal received through the BLE communication unit 360.

도 4는 도 3에 도시된 외부 안테나(310) 및 내부 안테나(315)의 일실시예에 대한 구성을 나타낸 것이다. 외부 안테나(310) 및 내부 안테나(315)는 지향성 인쇄형(PRINTED) 안테나이다. 인쇄(PRINTED) 기판의 일면(430)은 신호를 송수신하는 원형 또는 사각형의 금속 패턴(410)과 가이드 부재(420)를 포함하며, 가이드 부재 일부(420)에 대해서는 주위를 접지 패턴(ground, 430)으로 차폐할 수 있다. 그리고 인쇄 기판의 타면은 접지(ground) 패턴(450)으로 이루어지고, 전기신호를 송수신하는 급전 단자(460)를 구비한다. 인쇄 기판의 타면에 형성된 접지 패턴(450)의 면적은 인쇄(PRINTED)기판의 일면에 형성된 사각형의 금속 패턴(410)의 면적보다 크게 형성된다.4 shows the configuration of an embodiment of the external antenna 310 and the internal antenna 315 shown in FIG. 3. The external antenna 310 and the internal antenna 315 are directional printed (PRINTED) antennas. One surface 430 of the printed (PRINTED) substrate includes a circular or square metal pattern 410 for transmitting and receiving signals and a guide member 420, and for a portion of the guide member 420, a surrounding ground pattern (ground, 430) ). In addition, the other surface of the printed board is made of a ground pattern 450 and includes a power supply terminal 460 that transmits and receives electrical signals. The area of the ground pattern 450 formed on the other surface of the printed substrate is formed larger than the area of the square metal pattern 410 formed on one surface of the printed substrate.

도 5는 내부안테나 접속부(550), 외부안테나 접속부(540) 및 안테나 스위칭부(510)가 하나의 PCB(500)에 위치하는 것을 나타낸 것이다.5 shows that the internal antenna connection unit 550, the external antenna connection unit 540 and the antenna switching unit 510 are located on one PCB 500.

내부안테나 접속부(550), 외부안테나 접속부(540) 및 안테나 스위칭부(510)는 하나의 PCB(500)에 위치하며, 상기 PCB(500)는 접지(GND)로 차폐되며, 상기 GND는 다수의 쓰루홀(through hole, 560)로 연결될 수 있다.The internal antenna connection part 550, the external antenna connection part 540, and the antenna switching part 510 are located on one PCB 500, and the PCB 500 is shielded by ground (GND), and the GND is a plurality of It may be connected to a through hole (through hole, 560).

도 6a는 외부 안테나(610) 또는 내부 안테나(610)가 도어락 장치(600)의 길이방향으로 도어락보드(620) 상부에 위치한 것을 나타낸 것이다. 도 6b는 외부 안테나(610) 또는 내부 안테나(610)가 도어락 장치(600)의 길이방향으로 도어락보드(670)의 하부에 위치한 것을 나타낸 것이다. 여기서 도어락 장치의 상부 또는 하부는 무선신호의 방사방향으로 금속 물질 등 무선신호의 전파에 방해되는 물체가 없는 위치이다.6A shows that the external antenna 610 or the internal antenna 610 is located above the door lock board 620 in the longitudinal direction of the door lock device 600. FIG. 6B shows that the external antenna 610 or the internal antenna 610 is located below the door lock board 670 in the longitudinal direction of the door lock device 600. Here, the upper or lower part of the door lock device is a position where there is no object that interferes with the propagation of radio signals, such as metallic materials, in the direction of the radio signals.

도 7은 외부 안테나(750)가 도어락 장치의 케이스(700) 상에 안테나 금속 패턴 형태로 배치된 것을 나타낸 것으로서, 도어락장치의 케이스의 일부 영역을 내부 안테나 또는 외부 안테나의 금속 패턴으로 형성할 수도 있다. 이는 무선신호의 방사방향으로 금속 물질 등 무선신호의 전파에 방해를 받지 않기 위함이다. 7 illustrates that the external antenna 750 is disposed in the form of an antenna metal pattern on the case 700 of the door lock device, and a part of the case of the door lock device may be formed as a metal pattern of the internal antenna or the external antenna. . This is to prevent interference of radio signals such as metallic materials in the radiation direction of the radio signals.

도 8은 내부 안테나(850)가 도어락 장치의 배터리 덮개(800)에 부착된 것을 나타낸 것으로서, 도어락 장치의 내부 안테나(850)가 무선신호의 방사방향으로 금속 물질 등 무선신호의 전파에 방해를 받지 않는 일 예를 나타낸 것이다. Figure 8 shows that the internal antenna 850 is attached to the battery cover 800 of the door lock device, the internal antenna 850 of the door lock device is not interfered with the propagation of radio signals such as metal materials in the radiation direction of the radio signal It shows an example that does not.

본 발명에 의한 듀얼 안테나를 구비한 도어락 장치는 외부 안테나 및 내부 안테나를 도어락 장치에서 무선신호의 방사방향으로 금속 물질 등 무선신호의 전파에 방해를 받지 않는 곳에 설치하는 것을 포함하며, 도 6 내지 도 8는 무선신호의 전파에 방해를 받지 않는 곳의 예에 불과하다.The door lock device having a dual antenna according to the present invention includes installing an external antenna and an internal antenna in a direction where radio signals, such as metallic materials, are not obstructed in the radiation direction of the radio signal from the door lock device. 8 is only an example where radio signals are not disturbed.

도 9는 본 발명에 의한 듀얼 안테나를 구비한 도어락장치를 이용하여 출입문의 도어락 장치를 제어하는 방법의 일 예를 흐름도로 나타낸 것이다. 도 2 및 도 9를 참조하여, 출입문의 도어락 장치 제어 방법을 설명하기로 한다. 9 is a flowchart illustrating an example of a method of controlling a door lock device of a door using a door lock device having a dual antenna according to the present invention. 2 and 9, a method of controlling a door lock device of a door will be described.

BLE 통신모듈에 해당하는 제2BLE통신부(260)가 장착되어 있는 스마트폰이 BLE 통신의 Advertise mode(Broadcast mode)로 동작하여 주변의 디바이스에게 일정한 주기로 Signal을 보낸다. 즉, 스마트폰은 Advertiser가 되어 Advertising Signal을 주기적으로 출력한다. The smartphone equipped with the second BLE communication unit 260 corresponding to the BLE communication module operates in an advertise mode (broadcast mode) of BLE communication and sends signals to a peripheral device at regular intervals. That is, the smartphone becomes an advertiser and periodically outputs an advertising signal.

이 때, 도어락 장치(20)의 키패드(210)가 터치되면(S900단계), 제1BLE 통신부(240)가 장착되어 있는 도어락 제어장치(20)는 마스터(Master)로 동작하고, 스마트폰(25)이 주기적으로 보내는 신호, 예를 들어 BLE 통신에서의 Advertising Signal를 수신하기 위해 주기적으로 스캔한다.(S905단계) At this time, when the keypad 210 of the door lock device 20 is touched (step S900), the door lock control device 20 equipped with the first BLE communication unit 240 operates as a master, and the smart phone 25 ) Is periodically scanned to receive a signal periodically transmitted, for example, an advertising signal in BLE communication (step S905).

상기 신호가 스캔되면, 상기 스캔된 신호가 등록된 스마트 폰으로부터 출력되는 신호인지 체크하게 할 수 있다.(S910단계) 이는 스캔되는 신호마다 RSSI 값을 측정하고 외부안테나(220)와 내부안테나(230)를 통한 RSSI값을 비교하는 과정을 수행하지 아니하고 등록된 스마트폰에 대해서만 RSSI를 측정하고 비교하기 위함이다. 그리고 등록된 스마트폰인지 여부는 스캔된 Advertiser신호에 포함된 스마트폰 ID를 이용하여 확인할 수 있다. When the signal is scanned, it is possible to check whether the scanned signal is a signal output from a registered smart phone (step S910). This measures the RSSI value for each scanned signal and measures the external antenna 220 and the internal antenna 230. This is to measure and compare the RSSI only for the registered smartphone without performing the process of comparing the RSSI value through). And it can be checked whether the registered smartphone is using the smartphone ID included in the scanned Advertiser signal.

도어락 장치(20)가 스마트 폰(25)으로부터 출력되는 신호를 스캔하면서 등록된 스마트 폰이면 스캔된 신호의 세기(RSSI)가 미리 설정된 신호세기(TH) 보다 큰지 체크한다.(S915단계)If the door lock device 20 is a registered smart phone while scanning the signal output from the smart phone 25, it is checked whether the strength of the scanned signal (RSSI) is greater than the preset signal strength (TH) (step S915).

스캔된 신호가 등록된 스마트폰으로부터 출력된 신호이고 일정 크기(TH) 이상이면, 도어락 장치(20)가 설치된 출입문의 바깥쪽에 설치된 외부 안테나(220)를 통해 수신되는 스마트 폰(25)의 신호세기(RSSI_out)와 상기 출입문의 안쪽에 설치된 내부 안테나(230)를 통해 수신되는 스마트폰의 신호세기(RSSI_in)를 비교한다. (S920단계) 예를 들어, 외부안테나(220)를 통해 스마트 폰(25)의 제2BLE 통신부(260)를 통해 출력되는 Advertising 신호를 수신하여 신호세기(RSSI_out)가 기준값(TH)보다 크면, 내부 안테나(230)를 통해 스마트폰의 Advertising 신호를 수신하고, 내부 안테나(230)를 통한 신호세기(RSSI_in)를 측정한다. 그리고 나서 외부 안테나(220)를 통해 수신되는 스마트 폰의 신호세기(RSSI_out)와 내부 안테나(230)를 통해 수신되는 스마트폰의 신호세기(RSSI_in)를 비교한다.(S925단계)If the scanned signal is a signal output from the registered smart phone and has a certain size (TH) or more, the signal strength of the smart phone 25 received through the external antenna 220 installed outside the door where the door lock device 20 is installed The signal strength (RSSI_in) of the smartphone received through (RSSI_out) and the internal antenna 230 installed inside the door is compared. (Step S920) For example, if an advertisement signal output through the second BLE communication unit 260 of the smart phone 25 is received through the external antenna 220, and the signal strength RSSI_out is greater than the reference value TH, the internal The advertisement signal of the smartphone is received through the antenna 230, and the signal strength (RSSI_in) through the internal antenna 230 is measured. Then, the signal strength (RSSI_out) of the smart phone received through the external antenna 220 is compared with the signal strength (RSSI_in) of the smart phone received through the internal antenna 230 (step S925).

외부 안테나(220)를 통해 수신된 스마트폰의 신호 세기가 내부 안테나(230)를 통해 수신된 스마트폰의 신호 세기보다 일정 값 이상 크면(S930단계), 사용자가 출입문 바깥에 있는 것으로 판단하고 도어락장치(20)는 스마트폰(25)과 BLE 통신을 통해 일대일 연결(Connection)을 맺는다.(S935단계) If the signal strength of the smartphone received through the external antenna 220 is greater than a certain value than the signal strength of the smartphone received through the internal antenna 230 (step S930), it is determined that the user is outside the door and the door lock device (20) establishes a one-to-one connection with the smartphone 25 through BLE communication (step S935).

연결이 되면, 출입문을 열어주기 전에 도어락장치(20)는 스마트폰(25)이 정당한 스마트폰인지 인증한다. 본 발명의 실시예에서는 스마트폰에게 암호키를 요구한다.(S940단계) 스마트폰(25)이 도어락장치(20)에게 암호키를 전송하여 암호키를 통해 인증이 성공하면 즉, 인증결과 정당한 스마트폰으로 인증되면(S945단계), 도어락장치(20)는 도어락이 열리도록 한다.(S950단계) 상기 인증과정에서 암호키를 통한 인증이 실패하면 일정한 횟수의 재시도를 할 수 있게 하고, 재시도를 해도 인증이 성공하지 못하면 종료하게 할 수 있다.When connected, the door lock device 20 authenticates whether the smartphone 25 is a legitimate smartphone before opening the door. In an embodiment of the present invention, an encryption key is requested from the smartphone. (Step S940) If the authentication is successful through the encryption key by the smartphone 25 transmitting the encryption key to the door lock device 20, that is, the authentication result is legitimate smart. When authenticated with the phone (step S945), the door lock device 20 causes the door lock to be opened (step S950). If authentication through the encryption key fails during the authentication process, a certain number of retries are allowed, and retry is attempted. Even if the authentication is not successful, it can be terminated.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 도어락장치 102 : 외부안테나
104 : 내부안테나 150 : 스마트폰
20 : 도어락장치 210 : 키패드
220 : 외부안테나 230 : 내부안테나
240 : 제1BLE통신부 250 : 제어부
25 : 스마트폰 260 : 제2BLE통신부
300 : 도어락장치 보드 310 : 외부 안테나
315 : 내부 안테나 320 : 외부안테나 접속부
325 : 내부안테나 접속부 330 : 외부안테나 매칭부
335 : 내부안테나 매칭부 340 : 안테나 스위칭부
350 : 임피던스 매칭부 360 : BLE 통신부
370 : 접속부 380 : 도어락 본체
410 : 안테나 앞면 금속패턴 420 : 가이드부재
430 : 접지(GND)패턴 440 : 인쇄(PRINTED) 기판
450 : 안테나 뒷면 접지(GND)패턴 460 : 급전부
500 : PCB 보드 510 : 안테나 스위칭부
520 : 외부안테나 매칭부 530 : 내부안테나 매칭부
540 : 외부안테나 접속부 550 : 내부안테나 접속부
600, 650 : 도어락장치 610, 660 : 내부안테나 또는 외부안테나
620, 670 : 도어락 보드 700 : 도어락장치
750 : 외부 안테나 800 : 도어락장치의 배터리 덮개
850 : 내부 안테나100: door lock device 102: external antenna
104: internal antenna 150: smartphone
20: door lock device 210: keypad
220: external antenna 230: internal antenna
240: first BLE communication unit 250: control unit
25: smartphone 260: 2BLE communication unit
300: door lock device board 310: external antenna
315: internal antenna 320: external antenna connection
325: internal antenna connection unit 330: external antenna matching unit
335: internal antenna matching unit 340: antenna switching unit
350: impedance matching unit 360: BLE communication unit
370: Connection 380: Door lock body
410: antenna front metal pattern 420: guide member
430: ground (GND) pattern 440: printed (PRINTED) substrate
450: Ground (GND) pattern on the back of the antenna 460: Feeder
500: PCB board 510: antenna switching unit
520: external antenna matching unit 530: internal antenna matching unit
540: external antenna connection portion 550: internal antenna connection portion
600, 650: Door lock device 610, 660: Internal antenna or external antenna
620, 670: door lock board 700: door lock device
750: External antenna 800: Battery cover of the door lock device
850: internal antenna

Claims (6)

외부 디바이스와 BLE통신을 수행하는 BLE 통신부(360);
출입문의 안쪽에 설치되는 내부 안테나(315);
상기 출입문의 바깥쪽에 설치되며 상기 외부 디바이스와 무선 신호를 송수신하는 외부 안테나(310);
상기 내부안테나와 연결되는 내부안테나 접속부(325);
상기 외부안테나와 연결되는 외부안테나 접속부(320);
상기 내부안테나 접속부 또는 상기 외부안테나 접속부를 통해 수신되는 상기 내부안테나 신호 또는 외부안테나 신호를 상기 BLE통신부로의 접속을 스위칭하고, 상기 BLE통신부로부터 출력되는 신호를 상기 내부안테나 접속부 또는 외부안테나 접속부로의 접속을 스위칭하여 상기 내부안테나 또는 상기 외부안테나로 전송되게 하는 안테나 스위칭부(340);
상기 BLE통신부를 통해 수신되는 신호를 이용하여 도어락의 잠금 및 잠금해제를 수행하는 도어락 본체(380);
상기 외부안테나접속부와 상기 안테나 스위칭부 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 외부안테나 매칭부(330); 및
상기 내부안테나 접속부와 상기 안테나 스위칭부 사이에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는 내부안테나 매칭부(335)를 포함하고,
안테나 스위칭부(340)와 외부안테나 매칭부(330), 외부안테나 접속부(320) 및 외부안테나(310)의 위치 및 안테나 스위칭부(340)와 내부안테나 매칭부(335), 내부안테나 접속부(325) 및 내부안테나(315)의 위치는 V자 형태로 형성되고,
상기 외부안테나(310) 및 내부안테나(315)는
지향성 인쇄형(PRINTED) 안테나이고, 인쇄(PRINTED) 기판의 일면은 신호를 송수신하는 원형 또는 다각형의 금속 패턴(410)과 가이드 부재(420)을 포함하며, 상기 인쇄(PRINTED) 기판의 타면은 접지(ground) 패턴(450)으로 이루어지고, 상기 접지 패턴의 면적은 상기 원형 또는 다각형의 금속 패턴의 면적보다 크고, 상기 내부안테나 및 외부안테나로부터 출력되는 무선신호의 전파 방향으로 전파 장애물이 존재하지 않는 도어락장치의 일부재에 설치되고,
외부안테나 접속부(320)와 내부안테나 접속부(325)는 상호 간에 신호 간섭이 일어나지 않는 간격으로 이격되며, 상기 내부안테나 및 외부안테나와 상기 안테나 스위칭부 사이에 위치하고,
외부안테나(315)를 통해 수신된, 상기 BLE통신부(360)과 통신하는 단말장치의 신호세기가 상기 내부안테나(310)를 통해 수신된 상기 단말장치의 신호세기보다 일정 값 이상 크면 상기 단말장치가 실외에 있는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, BLE통신을 이용한 도어락장치.A BLE communication unit 360 performing BLE communication with an external device;
An internal antenna 315 installed inside the door;
An external antenna 310 installed outside the door and transmitting and receiving wireless signals to and from the external device;
An internal antenna connection part 325 connected to the internal antenna;
An external antenna connection part 320 connected to the external antenna;
Switch the connection of the internal antenna signal or the external antenna signal received through the internal antenna connection unit or the external antenna connection unit to the BLE communication unit, and the signal output from the BLE communication unit to the internal antenna connection unit or the external antenna connection unit An antenna switching unit 340 for switching a connection to be transmitted to the internal antenna or the external antenna;
A door lock body 380 that locks and unlocks a door lock using a signal received through the BLE communication unit;
An external antenna matching unit 330 positioned between the external antenna connection unit and the antenna switching unit to perform impedance matching; And
And an internal antenna matching unit 335 positioned between the internal antenna connection unit and the antenna switching unit to perform impedance matching.
The location of the antenna switching unit 340 and the external antenna matching unit 330, the external antenna connecting unit 320 and the external antenna 310, and the antenna switching unit 340 and the internal antenna matching unit 335, the internal antenna connecting unit 325 ) And the position of the inner antenna 315 is formed in a V-shape,
The outer antenna 310 and the inner antenna 315 are
A directional printed (PRINTED) antenna, one surface of the printed (PRINTED) substrate includes a circular or polygonal metal pattern 410 and a guide member 420 for transmitting and receiving signals, and the other surface of the printed (PRINTED) substrate is grounded (ground) is made of a pattern 450, the area of the ground pattern is larger than the area of the circular or polygonal metal pattern, and there is no radio wave obstacle in the direction of propagation of the radio signals output from the inner antenna and the outer antenna. It is installed on a part of the door lock device,
The external antenna connection unit 320 and the internal antenna connection unit 325 are spaced apart at intervals where signal interference does not occur between each other, and are located between the internal antenna and the external antenna and the antenna switching unit,
If the signal strength of the terminal device received through the external antenna 315 and communicates with the BLE communication unit 360 is greater than a signal value of the terminal device received through the internal antenna 310, the terminal device Door lock device using BLE communication, characterized in that it is determined to be outdoors. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 내부 안테나는
도어락 장치의 케이스에서 무선신호의 방사방향으로 금속 물질이 없는 곳에 배치되는 것을 특징으로 하는 BLE통신을 이용한 도어락장치.The method of claim 1, wherein the internal antenna
A door lock device using BLE communication, characterized in that the case of the door lock device is disposed in a place where there is no metallic material in the radial direction of the radio signal. 제1항에 있어서, 상기 외부 안테나는
도어락 장치의 길이방향으로 상부 또는 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 BLE통신을 이용한 도어락장치.The method of claim 1, wherein the external antenna
Door lock device using BLE communication, characterized in that disposed in the upper or lower longitudinal direction of the door lock device. 제1항에 있어서, 상기 외부 안테나는
도어락 장치의 케이스 상에 안테나 금속 패턴 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 BLE통신을 이용한 도어락장치.The method of claim 1, wherein the external antenna
Door lock device using BLE communication, characterized in that arranged in the form of an antenna metal pattern on the case of the door lock device. 제1항에 있어서,
상기 내부안테나 접속부, 상기 외부안테나 접속부 및 상기 안테나 스위칭부는 하나의 PCB에 위치하며, 상기 PCB는 접지(GND)로 차폐되며, 상기 GND는 다수의 쓰루홀(through hole)로 연결되는 것을 특징으로 하는 BLE통신을 이용한 도어락장치.According to claim 1,
The internal antenna connection part, the external antenna connection part and the antenna switching part are located on one PCB, the PCB is shielded by ground (GND), and the GND is connected by a plurality of through holes. Door lock device using BLE communication.
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