KR100446917B1

KR100446917B1 - 출입문 자동 개폐시스템

Info

Publication number: KR100446917B1
Application number: KR10-2000-0006668A
Authority: KR
Inventors: 김영대
Original assignee: 주식회사 록센스
Priority date: 2000-02-12
Filing date: 2000-02-12
Publication date: 2004-09-01
Also published as: KR20000024409A

Abstract

본 발명은 출입문 자동 개폐시스템에 관한 것으로서, 출입문의 록과 언록을 수행하는 록장치; 상기 록장치의 동작을 제어하는 록장치회로부; 상기 출입문을 출입하는 출입자를 촬영하는 카메라, 상기 출입자의 비밀번호를 입력하기위한 버튼들, 마이크, 스피커 및 상기 출입자의 지문을 인식하는 지문인식센서를 구비하는 신원확인장치; 상기 록장치회로부를 통하여 상기 록장치의 록과 언록 상태를 감지하며, 상기 신원확인장치의 출력신호를 받아서 상기 출입자의 신원을 확인하고 그 결과에 따라 상기 록장치의 동작을 제어하는 시스템제어장치; 및 상기 시스템제어장치에 연결되며, 상기 신원확인장치로부터 전송된 상기 출입자의 영상을 보여주는 화면부, 상기 출입자와 통화할 수 있는 마이크와 스피커 , 및 상기 록장치를 언록시키는 버튼들을 구비하는 영상음성제어장치를 구비함으로써, 출입자의 신원을 확인한 후에 출입시킬 수 있다.

Description

출입문 자동 개폐시스템{Auto locking system}

본 발명은 출입문 자동 개폐시스템에 관한 것으로서, 특히 출입자의 영상과 음성을 확인하고, 비밀번호 및 지문을 인식하여 출입문을 자동으로 개폐하는 출입문 자동 개폐시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 출입자를 통제하기 위한 방법으로서 출입문에 잠금장치가 사용된다. 이때, 출입자가 출입문을 노크함에 따라서 안에서 방문객이 누구인지를 확인하여 출입문을 열어 출입자가 들어오게 된다.

그런데 전자기술의 발달에 따라서 이와 같은 출입문의 조작이 원격에서 자동으로 이루어지게 되었다.

즉, 종래 기술에 따른 출입문 개폐장치는, 출입문에 카메라 또는 아라비아 숫자를 구비하는 버튼을 설치하고, 비밀번호로 설정되는 일련의 숫자를 조작하거나 또는 카메라에 자신의 모습을 인식시켜서 카메라로부터 출력되는 영상신호를 내부의 화상시스템에 전달하여 출입자의 신원을 파악함에 따라서 출입문의 개폐장치를 동작시키게 된다.

그러나, 상기의 종래 기술에 따른 출입문 개폐장치는, 내부에 출입문을 관리하는 사람이 없는 경우에 출입문 개폐장치를 동작시킬 수 없다거나 또는 비밀번호로 설정된 번호를 잊어버린 출입자는 출입문 개폐장치를 동작시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 출입자가 영상과 음성에 의하여 자신이 신원을 파악시키거나 또는 비밀번호의 조작에 의하여 동작될 뿐만이 아니라 출입자의 지문을 인식하여 동작하고, 출입문 개폐장치의 열림과 닫힘 상태를 인식할 수 있으며, 출입문이 열려있는 상태를 감지하여 경보하는 기능을 포함하는 출입문 자동 개폐시스템을 제공하고자 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 출입문 자동 개폐시스템을 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 신원확인장치를 나타낸 블록도이다.

도 3은 도 1의 시스템장치와 록장치를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 20.. 제어부 12.. 키패드부

14.. 지문인식부 16.. 신호변환부

18, 26.. 접속부 22.. 릴레이

24.. 출력부 28.. 상태판별부

30.. 록장치회로부 32.. 솔레노이드

40.. 전화기 42.. 화면부

44, 50 .. 버튼 48.. 스피커

52.. 카메라 54.. 표시램프

56.. 마이크 100.. 신원확인장치

200.. 시스템장치 300.. 록장치

400.. 영상음성제어장치

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 출입문 자동 개폐시스템은, 출입문의 록과 언록을 수행하는 록장치; 상기 록장치의 동작을 제어하는 록장치회로부; 상기 출입문을 출입하는 출입자를 촬영하는 카메라, 상기 출입자의 비밀번호를 입력하기위한 버튼들, 마이크, 스피커 및 상기 출입자의 지문을 인식하는 지문인식센서를 구비하는 신원확인장치; 상기 록장치회로부를 통하여 상기 록장치의 록과 언록 상태를 감지하며, 상기 신원확인장치의 출력신호를 받아서 상기 출입자의 신원을 확인하고 그 결과에 따라 상기 록장치의 동작을 제어하는 시스템제어장치; 및 상기 시스템제어장치에 연결되며, 상기 신원확인장치로부터 전송된 상기 출입자의 영상을 보여주는 화면부, 상기 출입자와 통화할 수 있는 마이크와 스피커 , 및 상기 록장치를 언록시키는 버튼들을 구비하는 영상음성제어장치를 구비하고, 상기 록장치회로부는 상기 시스템제어장치에 연결된 코일; 상기 코일에 흐르는 전류에 의해 동작하는 솔레노이드; 상기 코일과 솔레노이드에 연결되며 상기 솔레노이드의 동작에 따라 온/오프되는 제2 스위치; 상기 스위치에 병렬로 연결된 저항; 및 상기 저항과 상기 시스템제어장치 사이에 연결되는 제1 스위치를 구비하며, 상기 시스템제어장치는 전원전압에 직렬로 연결된 제1 내지 제 3 저항들과, 상기 제2 저항에 인가되는 전압과 상기 록장치회로부의 출력전압을 비교하는 제1 비교기, 및 상기 제3 저항에 걸리는 전압과 상기 록장치회로부의 출력전압을 비교하는 제2 비교기를 구비하며, 상기 제1 및 제2 비교기들로부터 출력되는 전압의 크기에 따라 상기 록장치의 록 또는 언록 상태를 판별하는 상태판별부; 상기 상태판별부로부터 상기 록장치의 록 또는 언록 상태를 확인하며, 상기 신원확인장치 및 영상음성제어장치로부터 신호를 받아서 상기 록장치회로부의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 출력을 받아서 외부장치에 경보를 발하는 출력부; 및 상기 제어부를 상기 신원확인장치 및 영상음성제어장치와 인터페이스시켜주는 접속부를 구비하는 출입문 자동 개폐시스템을 제공한다.

상기 신원확인장치는, 복수개의 버튼 동작에 따라서 신호를 발생하며, 동작상태를 표시하는 표시소자가 구비되는 키패드부; 상기 키패드부의 신호를 입력하여정확한 신호가 입력되었는 지를 판단하며, 상기 표시소자를 제어하는 제어부; 상기 제어부와 신호를 교환하여 디지털 신호를 외부장치와 교환되는 접속 신호로 변환하는 신호변환부; 지문인식센서를 구비하여 출입자의 지문을 인식하여 저장하고, 이에 따라서 추후에 입력되는 지문을 판별하며, 그 결과를 상기 신호변환부로 출력하는 지문인식부; 및 상기 신호변환부와 상기 영상음성제어장치가 서로 정보를 교환하도록 신호를 중계하는 접속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성 및 동작을 첨부 도면에 의거 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지문인식 출입문 자동 개폐시스템을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지문인식 출입문 자동 개폐시스템은, 출입자를 촬영하는 카메라, 출입자가 조작하는 버튼, 마이크 및 스피커가 구비되는 가정자동화장치(H.A; Home Automation);이하 영상음성제어장치로 용어를 통일한다)인 영상음성제어장치(400)를 포함하는 출입문 개폐시스템에서, 실외의 출입문에 구비되는 록장치(300)와 신원확인장치(100) 및 실내에서 이들을 제어하도록 구비되는 시스템제어장치(200)를 포함한다.

상기 록장치(300)는, 출입문의 록(lock)과 언록(unlock)을 제어하는 자동록장치와, 출입문의 록과 언록 상태를 감지하는 상태감지센서를 구비하고, 상기 출입문의 상태를 외부로 표시하는 표시램프를 구비한다.

상기 신원확인장치(100)는, 출입자를 촬영하는 카메라(52), 출입자가 조작하는 버튼(44)(50), 마이크(56), 스피커(48), 출입자의 지문을 인식하는 지문인식센서(46)와 그 내부에 지문인식센서(46)로부터 출력되는 신호를 입력하여 출입자의 지문인지를 판단하는 전자회로를 구비한다.

상기 버튼(44)(50)은 아라비아 숫자로 이루어지는 비밀번호를 입력할 수 있는 버튼(44)과 입력과 취소를 위한 입력/취소버튼(50)을 구비할 수 있으며, 정상적으로 버튼이 조작되었는 지를 나타내는 표시램프(54)를 구비한다.

상기 시스템장치(200)는, 록장치(300)와 신호를 교환하여 록장치(300)의 상태를 인식하고, 신원확인장치(100)의 출력을 입력하여 록장치(300)를 제어하며, 영상음성제어장치(400)로 제어상태를 출력하거나 또는 영상음성제어장치(400)를 조작하는 사용자의 조작에 따라서 제어된다.

이때, 영상음성제어장치(400)는 화면부(42)를 통하여 출입자의 영상을 출력하며, 전화기(40)에 구비되는 스피커와 마이크를 사용하여 출입자와 대화할 수 있는데, 이를 위하여 신원확인장치(100)와 디지털 신호 및 아나로그 신호를 교환할 수 있도록 두 가지 종류의 신호선이 연결된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지문인식 출입문 자동 개폐시스템은, 출입문을 통하여 내부로 들어가고자 하는 출입자가 신원확인장치(100)의 버튼(44)을 조작하여 비밀번호를 입력하면, 비밀번호가 정확한지를 판단하는 시스템장치(200)의 제어에 따라서 록장치(300)를 동작시켜서 출입문의 록상태를 언록상태로 해제하게 된다.

또한, 출입자가 내부의 영상음성제어장치(400)를 사용하는 사람과 자신의 신원을 카메라(52)와 마이크(56) 그리고 스피커(48)를 통하여 인식시킴으로써 영상음성제어장치(400)를 사용하는 사용자의 제어에 의하여 시스템장치(200)를 통하여 록장치(300)를 동작시켜서 출입문의 록상태를 언록상태로 해제하게 된다.

또, 비밀번호를 잊어버려서 버튼(44)을 조작할 수 없거나 또는 실내에서 영상음성제어장치(400)를 사용하는 사용자가 부재중인 경우에, 출입자 자신의 지문을 지문인식센서(46)에 인식시켜서 신원확인장치(100)와 시스템장치(200)가 이를 판별하고, 이에 따라 록장치(300)를 동작시켜서 출입문의 록상태를 언록상태로 해제하게 된다.

이때, 출입자의 지문이 지문인식센서(46)에 인식되어 저장되고, 동시에 신원확인장치(100)와 시스템장치(200)에 저장되며, 추후에 저장된 지문을 통하여 출입자의 신원을 파악하는 지문인식센서(46)는 신원확인장치(100)와 시스템장치(200)에서도 상기 지문이 동시에 판별됨으로써 출입이 허가되도록 출입문의 록이 해제된다.

또한, 록장치(300)를 제어하는 신원확인장치(100)와 시스템제어장치(200) 그리고 영상음성제어장치(400) 각각은 상용전원이 입력됨으로써 동작하지만, 각각의 장치에 배터리를 구비하여 상용전원이 공급되지 않는 정전시에도 동작되도록 할 수 있다.

도 2는 도 1의 신원확인장치를 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 신원확인장치(100)는 키패드부(12), 제어부(10), 신호변환부(16), 지문인식부(14) 및 접속부(18)를 포함한다.

상기 키패드부(12)는 비밀번호를 설정하거나 또는 입력하기 위하여 구비된 복수개의 버튼을 조작하는 사용자의 조작에 따라서 이에 상응하는 신호를 발생하며, 정확한 비밀번호가 입력되었는 지에 관한 동작상태를 외부로 표시하는 표시램프가 구비된다.

상기 제어부(10)는 키패드부(12)의 신호를 입력하여 정확한 신호가 입력되었는 지를 판단하고, 키패드부(12)의 표시램프를 제어하는데, 바람직하게는 형명 AT90S8515-44PLCC로 되는 집적회로(IC)를 포함한다.

상기 신호변환부(16)는 제어부(10)와 신호를 교환하여 디지털 신호를 외부장치와 교환되는 접속 신호 예컨대 RS485와 RS232의 규격으로 되는 신호로 변환하는데 바람직하게는 형명 ADG201A로 되는 집적회로를 포함한다.

상기 지문인식부(14)는 사람의 지문을 인식할 수 있는 지문인식센서를 구비하고, 인식된 지문이 소정의 정보로서 저장되는 메모리 등과 같은 저장소자를 구비하며, 마이크로 프로세서를 포함하는 전자회로에 의하여 자신이 저장하고 있는 지문 정보와 출입자의 지문 정보를 비교함으로써 허가된 출입자의 지문을 판별한다.

상기 접속부(18)는 포트(port)(ext)를 통하여 신호변환부(16)와 영상음성제어장치(400)가 서로 정보를 교환하도록 신호를 중계하는데 바람직하게는 RS485신호를 중계하는 버퍼(buffer)를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 신원확인장치(100)는, 제어부(10)가 신호변환부(16)를 통하여 지문인식부(14)와 신호를 교환하면서 신호변환부(16)의 스위칭에 의하여 접속부(18)에서 ext로 도시된 포트를 통하여 시스템장치(200)와도 신호를 교환할 수 있다.

이때, 지문인식부(14)는 지문인식센서에서 인식되는 출입자의 지문을 인식하고, 인식된 지문이 메모리에 저장된 정보와 동일한지를 비교함으로써 출입자의 지문을 판별한다.

상기 메모리는 신원확인장치(100)의 버튼에 의하여 입력된 비밀번호를 저장하고 있기 때문에 지문과 마찬가지로 상기 비밀번호가 정확한지를 판단할 수 있는 조건을 제공하기도 한다.

또한, 이와 같이 지문인식부(14)에서 판별된 신호는 신호변환부(16)를 통하여 제어부(10)로 그리고 접속부(18)를 통하여 시스템장치(200)의 제어부(20)로 전송되어서 각각에서 저장된 정보 예컨대 비밀번호와 출입자의 지문이 일치하는 지를 판단하도록 동작된다.

도시된 바와 같이, 시스템장치(200)는 상태판별부(28), 제어부(20), 출력부(24), 릴레이(22) 및 접속부(26)를 포함하며, 록장치회로부(30)는 출입문의 록장치(300)에 구비되지만 설명의 편의를 위하여 동일한 도면상에서 도시된다.

상기 상태판별부(28)는 록장치회로부(30)의 출력을 입력으로 하여 출입문의 록과 언록 그리고 출입문의 열림과 닫힘 상태를 검출한다.

상기 제어부(20)는 상태판별부(28)의 출력을 입력으로 하여 출입문의 상태를 인식하며, 출력부(24)와 접속부(26)를 통하여 처리되는 신호를 출력하거나 또는 제어하는데 바람직하게는 형명 AT89C2051로 되는 집적회로를 포함한다.

상기 릴레이(22)는 제어부(20)의 출력을 입력으로 하여 록장치회로부(30)를 제어한다.

상기 출력부(24)는 제어부(20)의 제어에 따라서 외부장치(I/O)와 스피커(spk)로 신호를 출력하는데, 실시예로서 상기 외부장치는 임의의 방범시스템을 포함하며, 허가되지 않은 출입자가 출입문을 통과하려는 시도를 할 경우에 상기 방범시스템으로 이를 통보하거나 상기 스피커를 통하여 경고할 수 있게 된다.

상기 접속부(26)는 제어부(20)와 영상음성제어장치(H.A)(400) 그리고 시스템장치(200)가 서로 정보를 교환하도록 신호를 중계하는데 바람직하게는 형명SN75176으로 되는 집적회로를 포함한다.

한편, 록장치회로부(30)는, 제1스위치(s/w1), 제2스위치(s/w2) 및 솔레노이드(32)를 포함한다.

상기 제1스위치(s/w1)는 출입문의 열림과 닫힘 상태를 감지한다.

상기 제2스위치(s/w2)는 출입문의 록과 언록 상태를 감지하고, 출입문의 록과 언록을 선택적으로 제어한다.

상기 솔레노이드(32)는 시스템장치(200)의 제어에 따라서 제2스위치(s/w2)를 제어한다.

이하, 도 3의 시스템장치(200)와 록장치(30)가 서로 연동되는 것을 설명한다.

먼저, 록장치회로부(30)는 제어부(20)의 제어에 따라서 릴레이(22)가 동작되면서 A/B 단으로부터 제1다이오드(D1)에 순방향 전압이 걸리도록 전원이 인가되면, 코일에 인가되는 전압에 의하여 솔레노이드(32)가 한번 동작되면서 제2스위치(s/w2)를 동작시키게 된다.

이때, 릴레이(22)는 한번 동작된 후, 제1다이오드(D1)에는 역방향 전압, 즉 제2다이오드(D2)에 순방향 전압이 걸리도록 동작된다.

그러면, 제1스위치(s/w1)와 제2스위치(s/w2)의 온(on)과 오프(off)상태에 따른 회로의 개폐상태 예컨대 저항(R4)에 걸리는 전압의 크기에 따라서 A/B 단자에 걸리는 전압의 크기가 변화되게 되고, 이러한 전압의 변화는 시스템장치(200)의 상태판별부(28)로 입력된다.

이에 따라서 직렬로 연결되는 저항(R1, R2, R3)을 통해서 전원(Vcc)을 분배하여 각각의 비교기(OP1)(OP2)의 기준전압으로 사용하는 시스템장치(200)의 상태판별부(28)는, 록장치(30)의 A/B 단자에 걸리는 전압이 각각의 비교기(OP1)(OP2)로 입력되는 전압의 크기에 따라서 각각의 비교기(OP1)(OP2)는 하이(high)와 로우(low) 신호를 출력하게 된다.

이와 같이 비교기(OP1)(OP2)에서 출력되는 하이와 로우 신호는 제어부(20)로 입력되어서 출입문의 록상태를 인식하게 되고, 이를 인식한 시스템장치(200)의 제어에 따라서 영상음성제어장치(400)와 신원확인장치(100)로 이에 상응하는 정보가 출력되어서 각각은 이를 외부로 표시하며, 실내의 사용자와 실외의 출입자 각각은 이와 같이 외부로 표시되는 정보에 따라서 출입문의 여닫힘과 록장치(300)의 록상태를 인식하게 된다.

도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 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 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 출입자를 영상과 음성을 인식하고 비밀번호를 확인할 뿐만 아니라 출입자의 지문을 판별하여 출입문을 자동으로 개폐할 수 있으며, 출입문의 록과 언록 상태를 자동으로 인식하고 제어할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 내부에 개폐시스템을 조작하는 사람이 없을 때 허가되지 않은 출입자가 개폐시스템을 조작하는 경우, 이를 외부의 방범시스템으로 통보할 수 있다는 장점이 있다.

또, 상기와 같은 기능들을 하나의 시스템 구성에 의하여 처리할 수 있기 때문에 사용의 편의성과 보안성 그리고 제품의 생산원가와 시공비용을 동시에 줄일 수 있다는 장점이 있다.

Claims

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출입문의 록과 언록을 수행하는 록장치;

상기 록장치의 동작을 제어하는 록장치회로부;

상기 출입문을 출입하는 출입자를 촬영하는 카메라, 상기 출입자의 비밀번호를 입력하기위한 버튼들, 마이크, 스피커 및 상기 출입자의 지문을 인식하는 지문인식센서를 구비하는 신원확인장치;

상기 록장치회로부를 통하여 상기 록장치의 록과 언록 상태를 감지하며, 상기 신원확인장치의 출력신호를 받아서 상기 출입자의 신원을 확인하고 그 결과에 따라 상기 록장치의 동작을 제어하는 시스템제어장치; 및

상기 시스템제어장치에 연결되며, 상기 신원확인장치로부터 전송된 상기 출입자의 영상을 보여주는 화면부, 상기 출입자와 통화할 수 있는 마이크와 스피커 , 및 상기 록장치를 언록시키는 버튼들을 구비하는 영상음성제어장치를 구비하고,

상기 록장치회로부는 상기 시스템제어장치에 연결된 코일; 상기 코일에 흐르는 전류에 의해 동작하는 솔레노이드; 상기 코일과 솔레노이드에 연결되며 상기 솔레노이드의 동작에 따라 온/오프되는 제2 스위치; 상기 스위치에 병렬로 연결된 저항; 및 상기 저항과 상기 시스템제어장치 사이에 연결되는 제1 스위치를 구비하며,

상기 시스템제어장치는

전원전압에 직렬로 연결된 제1 내지 제 3 저항들과, 상기 제2 저항에 인가되는 전압과 상기 록장치회로부의 출력전압을 비교하는 제1 비교기, 및 상기 제3 저항에 걸리는 전압과 상기 록장치회로부의 출력전압을 비교하는 제2 비교기를 구비하며, 상기 제1 및 제2 비교기들로부터 출력되는 전압의 크기에 따라 상기 록장치의 록 또는 언록 상태를 판별하는 상태판별부; 상기 상태판별부로부터 상기 록장치의 록 또는 언록 상태를 확인하며, 상기 신원확인장치 및 영상음성제어장치로부터 신호를 받아서 상기 록장치회로부의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 출력을 받아서 외부장치에 경보를 발하는 출력부; 및 상기 제어부를 상기 신원확인장치 및 영상음성제어장치와 인터페이스시켜주는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 출입문 자동 개폐시스템.
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