KR100497842B1

KR100497842B1 - 광센서를 이용한 도어/창문 자동 개폐장치

Info

Publication number: KR100497842B1
Application number: KR10-2003-0031444A
Authority: KR
Inventors: 탁형신
Original assignee: 탁형신
Priority date: 2003-05-17
Filing date: 2003-05-17
Publication date: 2005-06-28
Also published as: KR20040099053A

Abstract

본 발명은 광센서를 이용하여 도어나 창문을 개폐할 수 있는 장치에 관한 것 으로, 일반적인 제품은 도어나 창문을 개폐하기 위하여 외부 송신장치(리모콘 등)나 개폐장치를 외부에 설치 하여야 되지만, 본 발명의 특징은 사용자가 내부에 설치한 개폐장치의 비휘발성 메모리(33)에 입력한 비밀번호 만으로 외부에서 별도의 개폐장치 없이 도어나 창문을 개폐할 수 있도록 하기 위하여 개폐 장치에서 광신호를 발생시키고 사용자가 손바닥 등 신호를 굴절(202)시킬 수 있는 물체만 있으면 별도의 송신장치가 없어도 광신호 수신부(20)와 변환부(21)를 통하여 도어나 창문을 개폐할 수 있도록 구성된 것이 특징이다.

또한 보안을 위하여 전원이 차단되어도 저장된 내용이 손상되지 않도록 개폐장치의 비휘발성 메모리(33)에 비밀번호를 저장하였으며, 광신호를 변환부(21)에서 번호로 변환하여 비휘발성 메모리(33)의 번호와 일치할 경우에만 도어나 창문을 개폐할 수 있도록 시스템 제어부(30)를 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

광센서를 이용한 도어/창문 자동 개폐장치{Automatic Door/Window Opening/Closing System Using Optic Sensor}

본 발명은 광신호를 이용하여 도어나 창문을 개폐할 수 있는 장치에 관한 것으로, 사용자가 초기에 입력한 비밀번호 만으로 외부에서 별도의 개폐장치가 없어도 도어나 창문을 개폐할 수 있는 장치에 관한 것이다.일반적으로 도어나 창문을 개폐하기 위해서는 사람이 열쇠로 개폐하거나 비밀번호를 직접 입력하는 장치를 외부에 설치하여야만 한다. 또한 무선으로 도어나 창문을 개폐하기 위해선 신호를 발생시키는 장치(리모콘 등)를 항상 휴대하고 다녀야만 하며, 무선 장치로 도어의 개폐를 제어할 경우 각 개인마다 신호발생 장치를 구비 해야하고, 분실시 도어 개폐장치의 보안에 문제가 발생할 수 있다. 또한 디지털 도어록과 같이 외부에 설치된 개폐장치의 경우 숫자 버튼을 반복해서 누르다 보면 자주 사용되는 번호에 자국이 남아 비밀번호 누출 사고가 발생될 수도 있으며, 상기에 거론된 장치 중 무선장치를 제외하고는 개폐장치가 외부에 설치된 관계로 파손의 위험이 있다. 그럼에도 불구하고 열쇠 이외의 무선장치나 디지털 도어록과 같은 제품으로 도어 개폐장치를 구성하는데는 가격이 매우 비싸 널리 대중화 되기가 쉽지 않았다.

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따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 특별한 외부 송신장치나 개폐장치를 외부에 두지 않고 내부에서 광신호를 발생시켜 손바닥 등 신호를 반사 시킬수 있는 물체만 있으면 도어나 창문을 개폐할 수 있도록 하였으며, 보안을 위하여 개폐장치의 비휘발성 메모리에 비밀번호를 입력하게 하고, 입력된 비밀번호가 일치할 경우에만 도어나 창문을 개폐할 수 있게 하였다.또한 여러 사람이 사용하는 도어나 창문의 경우 각 개인마다 고유의 번호와 비밀번호를 비휘발성 메모리에 입력하면 도어나 창문을 개폐할 수 있게 하였으며, 필요시 도어나 창문의 개폐자와 시간 등을 비휘발성 메모리에 남길 수 있게 하였다

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이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광센서를 이용한 도어/창문 자동 개폐장치는 외부로 광신호를 발생시키는 블록(10), 광신호를 수신(20) 받아 번호로 변환(21)하는 블록, 비밀번호를 저장하기 위한 동작 설정부(31)와 비휘발성 메모리 블록(33), 동작 및 전체의 동작을 제어하는 시스템 제어부(30), 비밀번호를 표시하는 블록(34), 도어/창문 개폐장치의 동작을 제어하는 블록(40), 도어/창문 개폐장치를 구동하는 블록(50)으로 구성된다.상기와 같이 구성된 본 발명의 광센서를 이용한 도어/창문 개폐장치를 아래와 같이 설명한다.광신호의 경우 빛의 성질인 직진성과 굴절성을 가지게 된다. 즉 광신호를 발생시키는 블럭(10)에서 생성한 고유의 송신 데이터를 송신소자(203)를 이용하여 발생시키면 광신호는 직진성을 가지게 된다. 하지만 광신호를 손바닥 등과 같은 광신호가 투과되지 못하는 물체로 가리게 되면 광신호는 손바닥에서 반사 굴절(도 2)되어 되돌아가게 되며 송신블럭(10)의 송신소자와 나란한 방향으로 배치(도 3)되어 있는 수신블럭(20)의 광신호 수신 모듈(203)로 입력되게 된다. 본 발명에서는 송신블럭(10)에서 몇 초 간격으로 주기적인 고유의 송신데이타를 송신소자(203)를 이용하여 발생시키며, 손바닥 등을 이용하여 굴절된 고유의 광신호가 수신소자(203)를 통하여 수신블럭(20)에 입력되는 시간 (고유한 주기의 신호가 연속적으로 입력된 횟수)을 확인하는 원리를 이용하였다.즉, 주기적으로 발생되는 광신호를 손바닥 등의 물체를 이용하여 반사 굴절 시키고 광신호 수신부(20)를 통하여 입력시키면 시스템 제어부(30)에서는 고유신호가 한 번씩 입력될 때마다 동작표시부(34)를 이용하여 입력횟수(0~9)를 비밀번호 표시 세그먼트(305)에 표시하여 주되, 고유의 송신 신호가 연속적으로 입력될 때만 시스템 제어부(30)에서는 입력횟수를 증가시켜고 비밀번호 표시 세그먼트(305)를 통하여 표시하여 주는 원리이다만약 사용자가 원하는 숫자가 비밀번호 표시 세그먼트(305)에 표시되었을 때 송신블럭(10)을 가린 손바닥을 제거하게 되면 광신호는 더이상 반사되어 굴절되지 못하고 수신블럭(20)으로 고유의 송신신호가 입력되지 않게 되므로 시스템 제어부(30)에서는 더 이상 숫자를 증가 시키지 않게 되며, 그 때까지 증가된 숫자를 비밀번호 중 하나의 숫자로 인식하게 되며, 다음 자리수의 비밀번호를 입력받기 위한 동작을 수행하도록 형성한다.본 발명에서 사용자가 비밀번호를 설정하기 위한 방법으로 비밀번호 입력 스위치(303)의 버튼을 누르면 시스템 제어부(30)에서는 동작 표시부(34)를 통하여 비밀번호 상태표시 램프(306) 첫 번째를 점등시켜 첫 번째 비밀번호 입력준비를 사용자에게 알려 주도록 형성한다.사용자는 비밀번호 상태표시 램프(306)를 확인하고 나면, 손바닥 등의 물체를 이용하여 광신호 발생부(10)에서 몇 초 간격으로 지속적으로 발생되고 있는 고유신호를 손바닥 등의 물체로 반사 굴절시켜 수신부(20)에 입력 시키고 광신호 변환부(21)를 통하여 입력된 고유 신호가 맞는지를 시스템 제어부(30)에서는 확인하고, 맞을 경우 고유 신호가 입력될 때 마다 동작표시부(34)에 입력된 횟수를 0~9까지 숫자로 표시하되, 사용자가 손바닥 등 반사물체를 제거하면 증가하던 번호가 멈추며, 시스템 제어부(30)에서는 마지막으로 동작 표시부(34)에 전달한 숫자를 비휘발성 메모리(33)에 저장하고 비밀번호 상태표시 램프(306) 두 번째를 점등시켜 두 번째 비밀번호 입력준비 상태를 사용자에게 알려 주도록 형성한다.상기와 같이 비휘발성 메모리(33)에 몇 개의 비밀번호가 저장되게 하고 비밀번호 저장이 완료되면, 시스템 제어부(30)에서는 비휘발성 메모리(33)에 저장된 비밀번호를 입력된 순서대로 동작 표시부(34)를 통하여 비밀번호 표시 세그먼트(305)에 표시 하므로써, 사용자가 정확한 비밀번호를 입력하였는지 확인시켜 주고나서 대기모드로 전환하여 비밀번호를 입력 받을 수 있도록 형성한다.상기 대기모드 상태에서 사용자가 광신호 발생부(10)와 수신부(20)을 통하여 고유 신호를 몇 초이상 굴절시키면 동작모드로 전환 하면서 비밀번호를 수신 받을 수 있도록 형성한다.상기 광신호 발생부(10)에서 생성된 신호가 손바닥 등에 의하여 굴절된 후 수신부(20)로 입력되고, 광신호 변환부(21)를 통하여 시스템 제어부(30)로 입력되면, 시스템 제어부(30)에서는 고유신호가 입력될 때 마다 동작 표시부(34)를 통하여 비밀번호 표시 세그먼트(305)에 0~9까지의 숫자로 표시하고 증가시켜 줌으로써 사용자가 원하는 숫자를 선택할 수 있도록 형성한다.즉, 광신호 발생부(10)에서 발생시킨 신호를 손바닥 등을 이용하여 굴절되는 시간(입력횟수)을 조절함으로써 0~9까지의 숫자 중 원하는 숫자를 선택할 수 있도록 형성 한다.사용자가 사전에 비휘발성 메모리(33)에 입력해둔 비밀번호의 첫 번째 숫자와 일치 되었을 때, 손바닥 등 광신호를 굴절시키는 물체를 제거하면 광신호 발생부(10)에서 생성된 신호는 굴절효과가 사라지고 광신호 수신부(20)에서는 더 이상 신호가 수신되지 않으므로 시스템 제어부(30)에서는 비밀번호 세그먼트(305) 디스플레이에 표시되어 있는 숫자를 시스템 제어부(30) 내부에 저장하고 비밀번호 상태 표시 램프(306)의 두 번째 LED를 점등시켜 첫 번째 입력이 완료되었음을 나타나게 형성한다.상기와 같은 방법으로 사용자는 사전에 비휘발성 메모리(33)에 입력해둔 몇 개의 비밀번호 만큼을 반복하여 입력하고, 입력된 번호를 시스템 제어부(30)에서는 비휘발성 메모리(33)에 입력되어 있는 비밀번호와 일치하는가를 검증하도록 형성한다.상기 시스템 제어부(30) 내부에 저장한 비밀번호와 비휘발성 메모리(33)에 저장된 비밀번호가 일치하면 동작 제어부(40)를 통하여 구동부(50)에서 도어나 창문을 개폐하도록 형성한다.상기 시스템 제어부(30)에서는 첫 번째 비밀번호가 입력되고 몇 초간 시간이 지나도 굴절되어 수신되는 광신호가 없을 경우 시스템 제어부(30)에서는 입력값을 무효화 하고 대기모드로 전환 하도록 형성한다.상기 메모리 블록(33)은 비휘발성 메모리로 구성되어 전원이 차단되어도 저장된 내용이 손상되지 않도록 형성한다.도 1은 본 발명에 따른 광센서를 이용한 도어/창문 개폐장치의 상세 블록을 구성한 도면이다.도 2는 본 발명의 동작원리를 나타낸 예이다.도 2에 있어서, 대기모드 상태(201), 동작모드 상태(202), 광신호 발생/수신용 송수신 소자(203)를 나타낸 것이다. 다만 광신호 발생/수신용 송수신 소자는 예의 형태로 표시한 것이기에 변경될 수 있다.도 3은 본 발명품에 따른 도어/창문 개폐장치의 예이다.도 3에 있어서, 광신호 발생센서(301), 광신호 수신센서(302), 비밀번호 입력스위치(303), 초기화 및 비밀번호 재생 스위치(304), 비밀번호 표시 세그먼트(305), 비밀번호 상태표시 램프(306), 동작모드 램프(307), 초기화 표시 램프(308), 릴레이(309), 모터(310) 등으로 구성된다

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상술한 바와 같이 본 발명품은 광센서를 이용한 도어/창문 자동 개폐장치에 관한 것으로 본 발명에 적용된 기술을 이용하면 사용자는 도어나 창문을 개폐하기 위한 설치비용을 많이 필요로 하지 않게 될 것이며, 사용자가 별도로 개폐장치를 휴대하다가 분실하게 되면 도어나 창문의 개폐를 위하여 별도의 비용 및 시간을 많이 소비하여야 했으나, 본 발명품으로 인하여 개폐장치 휴대의 불편 및 분실 위험이 사라지게 되므로 사용의 편리성을 증대시켰으며, 외부에 노출된 숫자입력 버튼 등이 필요없게 되므로 더욱 견고한 개폐장치의 설계가 가능해져 신뢰성 및 안전성을 증대시킨 것이 발명의 효과인 것이다. 또한 두꺼운 장갑 등을 사용하여 버튼을 누르기가 쉽지 않은 특수한 환경에서도 적용할 수 있게 된다.이상으로 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형과 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

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도 1은 발명에 따른 광센서를 이용하여 광신호 발생과 수신을 이용한 도어/창문 개폐장치의 상세 블록 구성 도면도 2는 본 발명에 따른 작동원리의 실시 예도 3은 본 발명에 따른 도어/창문 개폐장치의 예 도면 주요부분에 대한 부호의 설명 >10 : 광신호 발생부20 : 광신호 수신부21 : 광신호 변환부30 : 시스템 제어부31 : 동작 설정부32 : 클럭 발진부33 : 비휘발성 메모리34 : 동작 표시부40 : 동작 제어부50 : 구동부60 : 전원공급부201 : 대기모드 상태202 : 동작모드 상태203 : 광신호 발생/수신용 송수신 소자301 : 광신호 발생 센서302 : 광신호 수신 센서303 : 비밀번호 입력 스위치304 : 초기화 및 비밀번호 재생 스위치305 : 비밀번호 표시 세그먼트306 : 비밀번호 상태표시 램프307 : 동작모드 램프308 : 초기화 표시 램프309 : 릴레이310 : 모터

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Claims

비밀번호 입력 신호에 따라 도어/창문 개폐장치 제어신호를 출력하는 시스템 제어부(30)와; 상기 시스템 제어부(30)로 부터 출력된 도어/창문 개폐장치 제어 신호에 따라 도어/개폐장치의 동작을 제어하는 도어/창문 개폐장치 구동부(50)와; DC 전원을 입력하는 배터리와; 상기 배터리로부터 입력된 DC 전원을 변환하여 상기 시스템 제어부(30) 및 도어/창문 개폐장치 구동부(50)를 포함하는 시스템 전반에 전원을 공급하는 전원공급부(60)를 포함하는 도어/창문 개폐장치에 있어서,

상기 시스템 제어부(30)에서는 혼신을 방지하기 위하여 임의로 몇 개의 간격을 준 펄스 전압를 생성시켜 시스템 제어부(30)에 저장한 후 저장된 펄스값을 시스템 제어부의 I/O(Input/Output)와 연결된 광신호 발생 소자(203)를 이용하여 반송파로 발생(301)시키는 과정과

상기 발생소자(203)에서 출력된 광신호를 수광(302)하여 펄스 전압으로 변환하는 광수신 소자(203)에 의해 변환된 펄스 전압 간격값이 시스템 제어부(30)로 입력되면 시스템 제어부(30)에서는 시스템 제어부(30)에서 발생시킨 고유의 펄스 전압 간격값이 맞는지를 판단하여 맞을 경우 연속적으로 입력되는 횟수를 번호로 변환하고(0→1→2→3→4→5→6→7→8→9) 비밀번호 표시 세그먼트(305)를 통하여 디스플레이 시키도록 구성하는 과정을 포함하는 과정을 통하여

사용자가 몇 개의 광신호를 굴절시켜 입력하는 방법으로 열쇠 등 별도의 외부장치가 필요없이 도어/창문을 개폐할 수 있도록 구성된 제어 시스템
제 1항에 있어서,

시스템 제어부가;

생성한 고유 펄스값을 반송파 신호로 변환하고 송수신이 가능하게 하기 위한 수단으로 송수신 소자(203)와 굴절방법(202)을 이용하여 도어를 개폐할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열쇠가 필요없는 도어/창문 개폐 제어 장치 시스템