KR101490583B1 - 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템 - Google Patents

블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템 Download PDF

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Abstract

디지털 도어록(digital door lock)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디지털카메라에 의해 촬영된 영상신호의 모션검출에 응답하여 도어 전방 물체의 영상신호를 디지털 도어록의 저장장치에 기록하고, 블루투스 통신에 의해 휴대단말기에서 상기 저장장치에 기록된 영상을 확인하거나 호출 방문자의 모습을 확인하며, 출입을 인증키를 상기 디지털 도어록으로 전송하여 상기 디지털 도어록의 보안장치를 해제하도록 작동되는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템이 제공된다.

Description

블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템{Smart digital door lock system with a black-box functionality}
본 발명은 디지털 도어록(digital door lock)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디지털 카메라에 의해 촬영된 영상신호의 모션검출에 응답하여 도어 전방 물체의 영상신호를 디지털 도어록의 저장장치에 기록하고, 휴대단말기를 이용하여 상기 저장장치에 기록된 영상을 확인하거나 호출 방문자의 모습을 확인하며, 휴대단말기에 저장된 인증키를 상기 디지털 도어록으로 전송하여 상기 디지털 도어록의 보안장치를 해제하도록 작동하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템에 관한 것이다.
디지털 도어록은 가정의 1차적 보안을 책임지고 외부와 내부를 연결시키는 중요한 역할을 한다는 특성상 다른 어느 전자 제품 보다 보안성이 우수하여야 하고 튼튼해야 하며, 기존의 기계식 도어록 장치의 열쇠 보안성을 더욱 높이기 위하여 전자적으로 암호화한 키(번호키, 반도체 키 등)를 사용하고 있다.
하지만 대다수의 디지털 도어록은 일반 가전제품과는 다르게 비밀번호를 입력시키기 위한 키패드 등과 같은 부분이 노출되어 있어 외부인이 쉽게 조작이 가능하므로 외부인의 조작에도 오동작이나 고장이 나지 않아야 한다는 특성을 가지고 있으며 디지털 도어록을 사용하는 소비자의 경우 편리성과 보안성을 모두 만족하는 도어록을 요구하고 있지만 현재 유통중인 제품의 경우 이 2가지를 다 만족시키는 경우는 많지 않다.
또한, 위와 같은 디지털 도어록이 설치된 출입문에는 외부의 방문자가 내부인을 호출하기 위한 인터폰(interphone)과, 호출한 방문자의 모습을 실내의 벽면에 설치된 월패드(wall pad)의 모니터(monitor)에서 볼 수 있는 카메라영상장치가 설치되어 있다. 또한, 실내에 설치된 월패드에는 호출한 방문자와 통신을 위한 인터폰(interphone)이 설치되어 있다. 따라서, 일반적인 디지털 도어록은 도어에 설치된 카메라에서 촬영되는 외부영상을 확인할 수 있도록 하는 모니터, 방문자와 음성통화를 위한 인터폰 등을 포함하여 도어록 보안 시스템을 구축하고 있음을 알 수 있다.
위와 같은 디지털 도어록은 외부에서 실내로 출입 시, 열쇠 또는 도어록의 전면 패널에 설치된 숫자버튼으로 미리 설정된 해제암호를 입력시켜 잠금을 해제하거나 RFID(Radio frequency Identification)카드 등과 같은 잠금 해제기를 디지털 도어록에 설치된 카드리더에 근접시켜 잠금을 해제하는 등의 방법으로 발전되어 왔다. 그러나 위와 같이 열쇠, 숫자버튼에 의한 암호입력 또는 RFID카드 등과 같은 잠금 해제기를 이용하여 도어록의 잠금을 해제하는 종래의 방법은 열쇠나 RFID카드를 반드시 휴대하여야 하는 불편함이 있었고, 출입자가 양손에 물건을 들고 있는 경우나 위급한 상황에 쫓겨 급하게 잠긴 도어록을 열고자 할 경우 상당히 번거롭고 시간이 걸리는 문제가 있었다.
또한 종래의 디지털 도어록은, 방문자가 현관의 도어 주변에 설치된 인터폰 버튼을 누른 경우, 호출음과 방문자의 모습을 촬영한 방문자 영상신호를 실내의 월패드로 보내도록 구성되어 있다. 이때, 상기 월패드의 스피커에서는 차임벨(chime bell)이 울리고 월패드의 모니터에는 외부에 설치된 카메라로부터 전송되는 방문자 화상이 표시되도록 하여 실내에서 방문자의 화상을 보고 인터폰 통화에 의해 방문자의 신원을 확인한 후 디지털 도어록의 잠금을 해제하여 출입을 허락하도록 되어 있다.
그러나 위와 같은 구성을 갖는 디지털 도어록 보안시스템은 출입문에 직접 설치되는 디지털 도어록과, 방문자의 음성을 전기적인 신호로 처리하는 인터폰 및 방문자의 모습을 촬영하는 카메라로 구성된 옥외설치모듈과, 상기 옥외설치모듈의 카메라로부터 전송되는 방문자의 모습을 확인하고 옥외 인터폰과 음성통화를 하기 위한 옥내인터폰이 설치된 월패드가 유선으로 연결되어 있어 설치가 번거롭고, 실내의 확인자는 방문자의 모습을 확인하기 위해서는 월패드가 설치된 곳으로 이동하지 않으면 안되는 문제가 있었다.
위와 같은 불편함을 해결하기 위하여 많은 사람들이 항상 휴대하고 있는 휴대단말기, 예를 들면, 스마트폰 등에 실장 된 블루투스(blue tooth)를 이용하여 방문자를 확인하고 디지털 도어록의 보안을 해제하는 블루투스를 이용한 출입문 보안 시스템이 아래 특허문헌에 개시되어 있다. 위 특허문헌에 개시된 "블루투스를 이용한 출입문 보안 시스템"은 방문자가 휴대폰의 블루투스모듈을 이용하여 내부인의 휴대폰의 블루투스 모듈을 통해 방문사실을 통보하면, 내부인이 휴대폰의 블루투스 모듈을 통해 출입문보안장치의 블루투스모듈로 보안해제암호를 전송하여 출입을 허가하는 구성이다.
그러나 위 특허문헌에 개시된 출입 인증 시스템은 내부인과 외부인 각자가 휴대하고 있는 휴대폰의 블루투스 모듈을 이용하여 방문자와 내부자가 음성으로 통신하여 방문자의 신원을 확인한 후 출입을 허가하는 방식이어서 그 이용이 매우 복잡하고, 음성통신에 의해서만 방문자의 신원을 확인함으로써 정확한 신원을 확인할 수 없는 문제로 인하여 뜻하지 않은 봉변을 당할 수 있는 위험에 노출되었다.
또한, 위 특허문헌에 개시된 출입 인증 시스템을 포함한 종래 대다수의 디지털 도어록은 도어 전방의 움직임 물체에 어떠한 반응을 하지 않아서 보안을 요하는 장소에 사람이 장기간 부재중일 때 어떠한 사람이 방문하였던 것인지를 확인할 수 없고, 외부 침입자가 사전에 침입을 위한 답사 등을 하였을 때 이러한 정황을 기록으로 남길 수 없어 외부 침입자의 신원을 파악할 그 어떠한 정보도 제공할 수 없었다.
공개특허 제2003-0009929호(2003. 2. 5. 공개)
따라서 본 발명은 위와 같은 제반의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도어 전방의 피사체를 촬영하는 카메라에서 출력되는 영상신호에 의해 도어 전방 물체의 움직임을 검출하여 해당 영상을 저장매체에 기록하고, 미리 인증된 사용자 휴대단말기로부터 전송되는 영상확인요청에 응답하여 기록된 영상을 상기 휴대단말기로 전송하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트디지털 도어록 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 출입문에 설치되는 도어록의 통신모듈과 사용자가 휴대한 휴대단말기의 통신모듈간의 데이터통신에 의해 상기 휴대단말기의 통신모듈의 고유식별정보(ID : Identification)를 인증하고, 상기 인증된 휴대단말기의 통신모듈로부터 전송되는 고유식별정보의 수신에 의해 도어록을 개방하는 스마트 디지털 도어록 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 출입문과 그 주변 또는 디지털 도어록에 설치되는 인터폰과 카메라에 의한 방문자의 음성과 화상을 도어록의 통신모듈을 통해 상기 휴대단말기의 통신모듈로 전송하여 사용자가 상기 휴대단말기에서 방문자를 확인하고, 실내에 위치한 사용자의 휴대단말기로부터 전송되는 열림요청메시지에 응답하여 상기 디지털 도어록의 잠금장치의 잠금을 해제하는 스마트 디지털 도어록 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부와 외부를 구분하는 위치에 설치된 도어와; 호출버튼과, 잠금해제신호에 의해 자동으로 잠금장치를 해제하는 도어록과; 상기 도어의 외부를 촬영하여 해당 영상신호를 출력하는 카메라와; 가청음을 음성신호로 처리하거나 역으로 처리하는 음성처리부와; 휴대단말기의 블루투스모듈과 페어링되어 상기 휴대단말기의 블루투스모듈과 데이터를 주고받아 그로부터 전송되는 출입인증메시지를 수신하는 블루투스와; 상기 휴대단말기의 통신모듈의 보안채널에 접속되어 데이터를 송수신하는 무선데이터송수신장치와; 상기 카메라로부터 출력되는 영상신호를 수신하며, 상기 수신되는 영상신호에서 모션팩터(motion factor)가 검출되었을 때 상기 영상신호를 데이터저장장치에 기록하고, 상기 블루투스가 출입인증메시지를 수신하였을 때 상기 도어록의 잠금을 해제하며, 상기 무선데이터송수신장치를 통해 영상확인메시지가 수신되었을 때 상기 저장된 영상데이터를 상기 무선데이터송수신장치를 통해 상기 휴대단말기로 전송하는 제어모듈로 구성함을 특징으로 한다.
상기 제어모듈은 상기 호출버튼의 선택에 응답하여 호출메시지를 상기 무선송수신장치를 통해 상기 휴대단말기 내의 통신모듈로 전송하고, 상기 휴대단말기의 응답에 의해 상기 카메라로부터 출력되는 영상신호와 상기 음성처리부에서 처리된 음성신호를 코딩하여 상기 무선송수신장치를 통해 상기 통신모듈로 전송하여 상기 카메라의 영상신호를 휴대단말기의 터치스크린 상에서 모니터링 할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
상기 제어모듈은 상기 통신모듈로부터 전송되는 도어열림메시지에 응답하여 상기 도어록으로 잠금해제신호를 전송하여 도어록의 잠금을 해제함을 특징으로 한다.
상기 제어모듈은 상기 휴대단말기의 통신모듈로부터 전송되어 상기 무선송수신장치로 수신되는 음성신호를 복호화 후 상기 음성처리부로 제공하여 도어의 외부에서 재생되도록 함을 특징으로 한다.
상기 휴대단말기는 내부 오토키앱의 활성화에 응답하여 미리 설정된 주기로 상기 블루투스와 페어링을 시도하고, 페어링 되었을 때 고유식별정보를 포함하는 출입인증메시지를 상기 블루투스로 전송하는 블루투스모듈과; 상기 보안 접속된 무선송수신장치와 데이터를 송수신하는 와이파이모듈(WiFi module)과; 입력되는 표시데이터를 시각적으로 표시하고 사용자의 터치에 대응한 사용자선택신호를 발생하는 터치스크린과; 상기 와이파이모듈의 보안채널로 수신되는 코딩된 영상신호를 디코딩하여 상기 터치스크린 상에 표시하고, 상기 와이파이모듈과 상기 무선데이터송수신장치간에 음성통화채널을 형성하여 상기 휴대폰 사용자와 방문자간의 음성통화가 이루어지도록 하며, 상기 터치스크린으로 입력되는 사용자선택신호에 응답하여 상기 도어열림메시지를 상기 와이파이모듈을 통해 상기 무선데이터송수신장치로 전송하는 통신제어부로 구성함을 특징으로 한다.
상기 휴대단말기는 무선인터넷에 의해 앱-마켓(Application Market)에 접속하여 도어출입인증을 위한 오토키앱(AUTO Key APP)을 다운로드 받아 통신제어부의 내부 메모리에 설치하는 스마트폰이며, 상기 오토키앱은 실행 시 상기 블루투스모듈을 활성화 시킨 후 백그라운드 상태에서 고유식별코드를 포함하는 상기 출입인증메시지를 상기 블루투스모듈을 통해 페어링 된 블루투스로 전송하고, 보안접속 된 무선데이터송수신장치로부터 전송되는 영상신호와 음성신호를 상기 터치스크린과 스피커를 통해 사용자에게 알람하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들에 의한 스마트 디지털 도어록 시스템은 비교적 통신거리가 짧은 ISM대역으로 데이터를 송수신하는 블루투스의 고유식별코드, 즉 블루투스의 어드레스를 인증코드로 사용하고, ISM대역으로 수신된 인증코드로 출입인증을 위하여 휴대단말기의 블루투스모듈과 디지털 도어록에 내장된 블루투스간의 페어링 후 휴대단말기의 블루투스모듈로부터 전송된 출입인증메시지에 의해 디지털 도어록의 잠김을 해제하거나, 휴대단말기의 와이파이모듈과 디지털 도어록의 무선데이터송수신장치간의 데이터송수신에 의한 도어열림메시지에 의해 디지털 도어록의 잠금을 해제함으로써 저렴한 가격으로 출입인증시스템을 구현할 수 있어 출입보안시스템을 일반가정은 물론 모든 오피스빌딩으로 확산시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 도어에 설치된 카메라로부터 출력되는 방문자 영상과 인터폰 등의 음성처리부에서 처리된 방문자 음성을 블루투스 기반의 통신채널을 통해 도어의 내부 측에 있는 휴대폰의 블루투스모듈로 전송하여 휴대폰의 터치스크린 상에서 방문자 영상을 확인하여 휴대폰으로 도어 열림을 제어함으로써 월패드 등을 설치할 필요가 없게 됨으로써 스마트 디지털 도어록의 편리성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 도어록의 외관을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 슬라이드 커버를 슬라이딩 시켰을 때의 스마트 디지털 도어록의 외관을 도시한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 스마트 디지털 도어록의 내부 블록구성과 본 발명에 따른 오토키앱[Auto key APP(application)}이 탑재된 휴대단말기의 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 휴대단말기를 이용하여 스마트 디지털 도어록의 동작을 제어하는 수순을 설명하기 위한 제어 흐름도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 아래에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디지털 도어록(20)은 하우징을 구성하는 몸체(B)를 포함한다. 상기 몸체(B)에는 상하로 슬라이딩되어 내부의 키패드(33)를 외부로 노출시키는 슬라이드 덮개(32)가 설치되고, 그 하부에는 도어를 열기 위한 도어핸들(31)이 설치된다. 상기 슬라이드 덮개(32)에는 방문자의 모습을 촬영하는 카메라(25)와, 외부안테나(EANT)가 설치되며, 도어핸들(31)의 윗부분에는 방문 호출을 선택하기 위한 차임벨, 즉 호출버튼(30)이 설치되어 있다. 도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않았으나, 상기 몸체(B)의 상단부에는 방문자의 음성을 전기적 신호로 변환하는 마이크, 전기적 음성신호를 가청음으로 변환하는 스피커 등이 설치된다. 또한, 상기 몸체(B)의 내부에는 외부통신단말, 예를 들면 스마트폰 등과 같이 블루투스모듈과 와이파이모듈을 포함하는 통신모듈과 데이터 통신하여 출입을 인증하기 위한 제어회로가 내장된다. 상기 몸체(B)의 배면에는 휴대단말기의 와이파이모듈로부터의 신호를 수신하거나 내부 신호를 외부로 전파하는 내부안테나(IANT)가 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 디지털 도어록(20)은 내부(실내)와 외부(실외)를 구분하는 도어(5)에 설치되며, 상기 내부안테나(IANT)는 내부 측의 휴대단말기의 통신모듈과 데이터를 주고받으며, 외부안테나(EANT)는 외부 측의 휴대단말기의 블루투스모듈과 데이터를 주고받는다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 몸체(B)에 내장된 디지털 도어록(20)의 제어회로의 구성과, 도어(5)의 내부 측 또는 외부 측 중 어느 한 곳에서 상기 제어회로와 데이터를 송수신하는 휴대단말기(10)의 구성을 보인 것이다. 도 3에서는 휴대단말기(10)의 참조부호를 "10(10i : internal), 10(10e : external)"로 표기하였으나, 위 휴대단말기 10(10i)과 10(10e)은 모두 동일한 휴대단말기(10)로서 도어(5)를 기준으로 하여 내부(실내) 측에 위치하고 있을 때 부호를 "10i"로 병기하였으며, 외부(실외) 측에 위치하였을 때의 부호를 "10e"로 병기하여 구분하였다.
이하에서는 내부 측에 위치된 내부 휴대단말기를 "10i"로, 외부 측에 위치된 외부 휴대단말기를 "10e"로 간략히 표기하며, 상기 내부 측 및 외부 측의 휴대단말기(10i, 10e)를 모두 지칭하는 것일 때에는 휴대단말기(10)로 기재됨에 유의 바란다.
상기 휴대단말기(10)는 블루투스모듈(11)과 와이파이모듈(12)로 구성된 통신모듈(13)을 구비하는 스마트-폰(smart phone)으로 무선 인터넷을 접속하여 앱 마켓(App market)에서 본 발명을 수행하기 위한 오토키 앱(AUTO KEY application)(이하 "오토키"라 칭함)(15)을 다운로드 받아 실행시켜 램(RAM)에 상주시킬 수 있는 정도의 것이면 족하다.
위와 같은 휴대단말기(10)에는 ISM대역의 데이터패킷을 송수신하는 블루투스모듈(11)과, 무선 랜의 주파수대역으로 보안 접속된 채널을 통해 데이터를 송수신하는 와이파이(WiFI : Hi-Fi, High Fidelity)모듈(12)을 갖는 통신모듈(13)과; 무선인터넷, 무선전화통신을 제어하며, 상기 블루투스모듈(11)을 통해 페어링 메시지 또는 출입인증메시지를 상기 디지털 도어록(20)으로 전송하고, 마이크(M)로부터의 음성을 MPEG-4A신호(Moving Picture Experts Group 4 Audio)로 코딩하여 보안 접속된 와이파이채널로 전송하고, 상기 와이파이채널로부터 수신한 코딩된 MPEG-4 A/V신호(Moving Picture Experts Group 4 Audio/Video)를 디코딩하여 출력하는 코덱(16)을 구비하는 통신제어부(14)와, 상기 통신제어부(14)로부터 출력되는 표시데이터를 시각적으로 표출하고, 사용자에 의해 선택되는 명령을 상기 통신제어부(14)로 제공하는 터치스크린(17)을 구비한다.
디지털 도어록(20)은 내부와 외부를 구분하는 도어(5)에 몸체(B)가 부착 설치되어 잠금해제신호에 의해 자동으로 잠금장치를 해제하는 도어록(28)을 포함한다. 상기 디지털 도어록(20)의 몸체(B)의 내부에는 방문자의 모습을 촬영하여 방문자 영상신호를 출력하는 카메라(25)와 방문자의 가청음을 음성신호로 처리하고 수신되는 음성신호를 가청음으로 변환 출력하는 음성처리부(26)와, 상기 카메라(25)로부터 출력되는 방문자 영상신호와 상기 음성처리부(26)에서 출력되는 음성신호를 MPEG-4 A/V신호로 코딩하여 출력하고, MPEG-4 A신호를 디코딩하여 음성신호를 상기 음성처리부(26)로 입력시키는 코덱(27)이 내장되어 있다. 이러한 코덱(27)은 하드웨어로 구성되거나 소프트웨어모듈로 구성될 수 있다. 소프트웨어모듈로 구성되는 경우, 하기 설명되는 제어모듈(23)에 소프트웨어 모듈로 내장될 수 있다.
또한, 상기 디지털 도어록(20)의 몸체(B)의 내부에는 블루투스통신을 하는 블루투스(21)와, 무선채널로 데이터를 송수신하는 무선데이터송수신장치(22)가 구비된다. 상기 블루투스(21)는 상기 도어(5)의 외부 측에 위치된 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)과 페어링 설정되어 그로부터 전송되는 출입인증메시지를 수신한다. 상기 출입인증메시지에는 블루투스모듈(11)의 MAC어드레스 또는 휴대단말기(10)의 휴대전화번호 등과 같이 휴대단말기(10)에 고유하게 부여된 인증코드(certificate identification)가 포함된다. 상기 무선데이터송수신장치(22)는 상기 도어(5)의 내부 측에 위치된 내부 휴대단말기(10i)의 와이파이모듈(12)과 보안 접속된 채널을 통해 각종 데이터를 송수신한다.
이때 상 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)과 디지털 도어록(20)내의 블루투스(21)간의 페어링은 일반적인 블루투스 페어링과 같은 절차로 이루어지며, 휴대단말기(10)의 와이파이모듈(12)과 디지털 도어록(20)의 몸체(B)에 내장된 무선데이터송수신장치(22)간의 접속은 통상의 무선랜 접속에 사용되는 보안 접속방식이 그대로 적용될 수 있다.
상기와 같은 구성에서 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)는 도어(5)의 외부 측에 위치한 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)과 페어링이 이루어진 후, 상기 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)로부터 전송되는 출입인증메시지를 수신하여 제어모듈(23)로 입력시킨다. 상기 제어모듈(23)은 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)과 블루투스(21)간의 최초 페어링 시, 상기 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)로부터 전송되는 고유식별정보(ID : Identification), 예를 들면, 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)의 MAC어드레스(media access control address) 정보를 출입인증메시지로서 데이터베이스(24)에 저장한다.
이러한 고유식별정보는 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)과 블루투스(21)간의 데이터를 송수신할 때 항상 전송된다. 또한, 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)는 슬레이브 모드로 동작되어 상기 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)과 페어링되도록 하여 보안 접속되도록 하는 것이 좋다. 즉, 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)에 설정된 패스워드와 블루투스(21)의 패스워드가 일치하였을 때 페어링되도록 한다.
한편, 상기 디지털 도어록(20)의 무선데이터송수신장치(22)는 제어모듈(23)의 제어에 의해 그로부터 출력되는 호출메시지 또는 코덱(27)에서 코딩된 영상신호와 음성신호를 보안 접속된 내부 휴대단말기(10i)의 와이파이모듈(12)로 전송하거나, 내부 휴대단말기(10i)의 와이파이모듈(12)로부터 전송된 음성신호를 코덱(27)으로 입력시키고 상기 내부 휴대단말기(10i)로부터 전송되는 도어열림메시지를 제어모듈(23)로 공급한다.
상기 도 1 내지 도 3과 같은 구성을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템의 동작을 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
[디지털 도어록의 영상기록]
디지털 도어록(20)의 몸체(B)가 도어(50)에 장착되어 동작되면, 도 3의 제어모듈(23)은 카메라(25)를 동작시키고, 그로부터 촬영된 영상신호를 받아들어 외부의 움직임이 있는지를 감지한다. 통상 카메라(25)에 의해 촬영된 신호는 프레임단위로 제어모둘(23)로 입력되며, 상기 제어모듈(23)은 프레임 단위로 입력되는 이전의 프레임의 영상과 현재 프레임의 영상의 차를 검출하여 움직임의 여부를 검출한다. 즉, 모션팩트를 검출하여 영상의 움직임이 있는 경우, 제어모듈(23)은 카메라(25)에서 촬영된 도어(5)의 외부영상을 데이터 저장장치인 데이터베이스(24)에 저장한다. 예를 들면, 모션팩터가 검출되는 경우, 카메라(25)에서 촬영된 영상을 약 5분간의 저장한다. 이와 같은 형태로 상기 데이터베이스(24)에 저장된 영상은 휴대단말기(10)의 와이파이모듈(12)로부터의 영상확인요청메시지에 의해 제어모듈(23)이 액세스하여 휴대단말기(10)로 전송함으로써 사용자가 휴대단말기(10)의 터치스크린(17)상에서 확인할 수 있게 된다. 이와 같은 영상기록에 의해 도어(5)의 실외 측에서 사람이 왔다간 모습을 자동으로 기록할 수 있어 부재중인 경우라도 외출에서 돌아와 누가 집으로 방문하였는지를 쉽게 알 수 있어 방범(crime prevention)에도 유용하다. 이때, 상기 영상확인요청메시지는 휴대단말기(10i)에서 전송되는 것으로 이와 같은 동작은 아래 설명에 의해 보다 명확하게 설명될 것이다.
[오토키앱의 다운로드 설치]
도 3에 도시된 휴대단말기(10)는 일반적인 스마트폰과 같이 무선인터넷 접속을 위한 TCP/IP(transmission control protocol/Internet protocol)에 의해 무선인터넷 접속이 가능하다. 이와 같은 무선인터넷 접속에 의하여 상기 휴대단말기(10)는 앱-마켓(Application market, 앱 서버)에 접속하여 휴대단말기(10)에 필요한 다양한 앱(APP)을 다운로드하고, 내부 메모리에 설치할 수 있다. 본 발명에서는 앱-마켓에 등록되어 있는 출입인증앱, 예를 들면, 휴대단말기로 도어에 설치된 도어록의 잠김을 해제하기 위한 오토키(AUTO Key APP)(15)를 다운로드하여 실행시킴으로써 휴대단말기(10)의 통신제어부(14)에서 실행시킬 수 있다.
[휴대단말기의 출입인증정보의 저장]
사용자가 휴대단말기(10)에 오토키(15)를 설치한 후 디지털 도어록(20)이 설치된 도어(5)의 주변에서 이를 실행시키면, 상기 휴대단말기(10)의 오토키(15)는 블루투스모듈(12)을 활성화시켜 페어링 메시지를 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)로 주파수 호핑(Frequency Hopping) 시킨다. 이때 슬레이브 모드로 동작되는 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)가 상기 호핑된 주파수에 동기 되면, 휴대단말기(10)의 통신제어부(14)는 도 4의 S2과정에서 블루투스모듈(11)의 고유식별정보, 예를 들면, MAC(media access control)어드레스가 포함된 인증키, 즉, 출입인증메시지를 블루투스모듈(11)을 통해 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)로 전송하여 인증을 요청한다.
상기 블루투스(21)는 S3과정에서 고유식별정보가 포함된 출입인증메시지를 디지털 도어록(20)의 제어모듈(23)로 보낸다. 상기 제어모듈(23)은 수신된 출입인증메시지에 포함된 고유식별정보를 플래시 메모리(flash memory)로 구성된 데이터베이스(24)에 저장하고, S5과정에서 출입승인메시지를 링크된 블루투스(21)와 블루투스모듈(11)을 통해 휴대단말기(10)의 통신제어부(14)로 전송한다. 이때 상기 통신제어부(14)의 오토키(15)는 출입승인메시지를 터치스크린(17)에 표시하여 디지털 도어록(20)의 블루투스모듈(21)과 페어링되어 도어(5)의 외부 측에서 도어록(28)의 잠김을 해제할 수 있다는 것을 사용자에게 시각적으로 알린다.
상기와 같이 블루투스간의 페어링에 의해 출입인증이 완료되면, 오토키(15)가 실행되고 있는 휴대단말기(10) 내의 통신제어부(14)는 S7과정에서 와이파이모듈(12)을 구동하여 디지털 도어록(20)내의 무선데이터송수신장치(22)간의 데이터채널을 보안 접속한다. 즉, 상기 통신제어부(14)는 무선데이터송수신장치(22)와 보안채널을 접속한 후, 와이파이모듈(12)의 고유식별정보인 MAC어드레스를 포함하는 키, 즉, 키-인증요청메시지를 전송한다. 여기서 보안채널이라 함은 무선 랜에서 패스워드가 설정된 채널을 의미한다.
이때, 상기 무선데이터송수신장치(22)는 수신된 키-인증요청메시지를 제어모듈(23)로 전송하며, 상기 제어모듈(23)은 S9과정에서 상기 휴대단말기(10)의 와이파이모듈(12)의 MAC어드레스를 데이터베이스(24)에 인증키 정보로서 저장 한 후 S10과정에서 키-인증승인메시지를 무선데이터송수신장치(22)로 입력시킨다. 상기 무선데이터송수신장치(22)는 수신된 키-인증승인메시지를 S12에서 휴대단말기(10)의 통신모듈(13) 내의 와이파이모듈(12)을 통해 통신제어부(14)의 오토키(15)로 전송한다.
키-인증승인메시지를 수신한 휴대단말기(10), 즉, 통신제어부(14)내의 오토키(15)를 백-그라운드(back ground mode) 모드로 활성화시킨다. 상기 오토키앱이 백그라운드 모드로 활성화되면, 통신제어부(14)의 오토키(15)는 일정한 주기 예를 들면, 수초간격으로 블루투스모듈(11)을 제어하여 인접하는 디지털 도어록(20)내의 블루투스(21)와 페어링을 시도하고, 인접하는 디지털 도어록(20)내의 블루투스(21)와 연결되었을 때 블루투스모듈(11)의 MAC어드레스를 포함하는 출입인증메시지를 상기 연결된 블루투스(21)로 전송한다.
[외부 휴대단말기(10e)의 출입인증]
상기 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)는 도 1에 도시된 바와 같이 몸체(B)의 외부면, 예를 들면, 외부에서 전파되는 무선신호만을 수신하도록 전방이 개방되어 설치된 전파수집판(Re1)의 내부에 위치되어 있다. 따라서 상기 블루투스(21)는 도어(5)의 외부(실외) 측에서 도어(5)의 방향으로 주파수 도약되는 신호만을 수신하게 된다.
이와 같은 상태에서, 실외측에 위치한 외부 휴대단말기(10e)의 통신제어부(14)에 내장된 오토키(15)가 활성화되어 백-그라운드 모드로 작동되면, 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)은 일정한 간격으로 페어링 메시지를 주파수 호핑하여 인접하는 블루투스(21)와 페어링을 시도한다. 만약, 상기 외부 휴대단말기(10e)가 도 3에 도시된 바와 같이 도어(5)의 실외 측에 가깝게 근접되면, 상기 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)과 디지털 도어록(20)내의 블루투스(21)간은 페어링 접속된다.
상기와 같은 페어링이 이루어지면, 상기 외부 휴대단말기(10e)의 블루투스모듈(11)은 도 4의 S22과정에서 MAC어드레스를 포함하는 출입인증메시지를 디지털 도어록(20)내의 블루투스(21)로 전송한다. 따라서, 상기 휴대단말기(10)를 소지한 사용자가 자신 집의 현관으로 향하여 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)과 디지털 도어록(20)의 내의 블루투스(21)간의 데이터송수신범위로 들어가면, 상기 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)로부터 전송되는 출입인증메시지를 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)가 수신하여 S23과정에서 제어모듈(23)로 입력시킨다.
이때, 상기 제어모듈(23)은 수신된 출입인증메시지에 포함된 MAC어드레스를 검출하고, 상기 검출된 MAC어드레스와 동일한 정보가 데이터베이스(24)에 저장되어 있는지를 S24과정에서 검색한다. 상기 S24과정의 검색결과 수신된 MAC어드레스가 데이터베이스(14)에 저장된 정보라고 판단되면, 상기 제어모듈(23)은 출입허가메시지를 S25과정에서 블루투스(21)를 통해 휴대단말기(10)의 블루투스모듈(11)로 전송하고, S27과정에서 도어록 잠금해제신호를 도어록(28)으로 제공한다.
상기 블루투스(21)로부터 출입허가메시지를 수신한 블루투스모듈(11)은 이를 통신제어부(14)로 입력시키며, 상기 통신제어부(14)는 상기 출입허가메시지의 입력에 응답하여 비프톤(beef tone)을 스피커(s)로 출력하여 도어가 열렸음을 사용자에게 알린다. 한편, 디지털 도어록(20)내의 도어록(28)은 상기 잠금해제신호의 입력에 응답하여 전자자물쇠를 구동하여 잠금을 해제한다.
위와 같은 동작에 의해 오토키(15)가 설치되어 디지털 도어록(20)의 블루투스(21)에 페어링되어 MAC어드레스를 데이터베이스(24)에 저장시킨 휴대단말기(10)의 사용자가 외출에서 돌아와 도어(5)에 근접하는 행위만으로도 도어록(28)의 잠금상태를 해제할 수 있다.
[기록된 영상신호의 확인]
외출에서 귀가한 사용자가 내부 휴대단말기(10e)의 오토키(15)를 실행하여 영상확인모드로 들어가면, 내부 휴대단말기(10e)의 통신제어부(14)는 와이파이모듈(12)과 디지털 도어록(20)내의 무선데이터송수신장치(22)와의 보안채널을 접속하고, 메뉴를 터치스크린(17)에 표시한다. 이후, 사용자가 터치스크린(17)에 표시된 다수의 메뉴, 예를 들면, 기록영상확인, 도어열림, 음성대화 등의 메뉴키 등 기록영상확인메뉴를 선택하면, 통신제어부(14)는 상기 와이파이모듈(12)을 통해 영상확인메시지를 상기 접속된 보안통신채널을 통해 디지털 도어록(20)내의 무선데이터송수신장치(22)로 전송한다.
이때, 상기 무선데이터송수신장치(22)는 상기 수신된 영상확인메시지를 제어모듈(23)로 전송하며, 상기 제어모듈(23)은 수신된 영상확인메시지에 포한된 와이파이모듈(12)의 MAC어드레스가 데이터베이스(24)에 저장된 것인지 검색한다. 즉, 유효한 영상확인메시지인지를 검색한다. 상기 검색결과 인증된 내부 휴대단말기(10e)의 와이파이모듈(12)로부터 전송된 영상확인메시지라고 판단되면, 상기 제어모듈(23)은 데이터베이스(24)에 저장된 기록영상신호를 무선데이터송수신장치(22)와 와이파이모듈(23)의 통신채널을 통해 내부 휴대단말기(10e)의 통신제어부(14)로 전송한다. 상기 통신제어부(14)는 입력된 영상신호를 터치스크린(17)으로 보내 표시되도록 한다.
따라서, 사용자는 내부 휴대단말기(10e)를 이용하여 디지털 도어록(20)의 데이터베이스(24)에 저장된 영상, 즉, 도어(5)의 외부에서 움직이는 물체의 영상기록을 확인할 수 있다. 이와 같은 영상기록의 확인에 의해 실내에서 사람이 없을 때 집 또는 사무실 등으로 방문하였던 사람을 식별할 수 있을 뿐만 아니라 자신의 집에 누가 왔다갔는지를 용이하게 파악할 수 있어 방범 기능을 보다 향상시킬 수 있다.
[방문호출자 확인 및 음성대화]
외부의 방문자가 도어(5)의 외부에 마련된 호출버튼(30)을 누르면, 제어모듈(23)은 무선송수신장치(21)를 통해 호출메시지를 내부 휴대단말기(10i)의 와이파이모듈(12)로 전송한다. 이때, 상기 와이파이모듈(12)는 수신된 호출메시지를 통신제어부(14)에 입력시킨다. 상기 내부 휴대단말기(10i)의 통신제어부(14)는 수신된 메시지를 분석하여 호출메시지인 경우, 터치스크린(17)에 호출을 표시하고 스피커(S)를 통해 호출이 있음을 알린다.
한편, 호출메시지를 전송한 제어모듈(23)은 코덱(27)을 구동한다. 이때, 카메라(25)에 의해 촬영된 방문자 영상과 음성처리부(26)에서 획득된 음성신호는 상기 코덱(27)에서 MPEG-4(Moving Picture Experts Group 4 Audio)로 코딩된 후 내부 휴대단말기(10i)의 와이파이모듈(12)로 전송된다. 이때, 상기 와이파이모듈(12)는 수신된 MPEG-4를 통신제어부(14)로 공급하며, 상기 통신제어부(14)는 내부의 코덱(16)에 의해 디코딩하여 음성신호를 스피커(S)로 출력하고 영상신호를 터치스크린(17)로 공급하여 외부방문자의 영상을 표시한다. 이와 같은 동작에 의해 실내에 위치한 사용자는 내부 휴대단말기(10i)를 통해 외부 방문자를 모습을 확인할 수 있다.
외부 방문자의 모습을 확인한 사용자가 내부 휴대단말기(10i)의 터치스크린(17) 상에 표시된 음성대화메뉴를 선택하면, 통신제어부(14)는 도 4의 S36과정에서 마이크(M)로부터 입력되는 사용자의 음성신호를 코덱(16)에서 코딩하여 와이파이모듈(12), 디지털 도어록(20)의 무선데이터송수신장치(22), 코덱(27)의 경로를 통해 음성처리부(26)로 전송한다. 상기 음성처리부(26)은 휴대단말기(10)로부터 전송된 사용자의 음성신호를 가청음으로 변환하여 출력함으로써 외부방문자는 내부 휴대단말기(10i)의 사용자와 음성대화를 할 수 있다. 이와 같은 동작에 의해 외부방문자의 호출에 의해 실내에 있는 내부 휴대단말기(10i)의 사용자와 도어(5)의 외부에 있는 방문호출자는 상호간이 음성대화가 이루어지며, 실내에 위치한 사용자가 내부 휴대단말기(10i)를 이용하여 방문자의 화상을 모니터링 할 수 있다.
[실내의 휴대단말기(10i)의 출입인증]
위와 같은 과정에 의해 방문자의 신원을 확인한 내부측의 사용자가 내부 휴대단말기(10i)의 터치스크린(17)상에 표시된 도어열림메뉴를 선택 S40과정에서 선택하면, 통신제어부(40)은 S41과정에서 열림요청메시지를 와이파이모듈(12)을 통해 디지털 도어록(20)의 무선데이터송수신장치(22)로 전송한다. 이때, 상기 무선데이터송수신장치(22)는 수신된 열림요청메시지를 제어모듈(23)로 입력시키며, 상기 제어모듈(23)은 S43과정에서 수신된 열림요청메시지에 포함된 와이파이모듈(12)의 MAC어드레스가 데이터베이스(24)에 저장되어 있는지를 검색한다.
상기 검색결과 내부 휴대단말기(10i)의 와이파이모듈(12)로부터 전송된 열림요청메시지에 포함된 MAC어드레스가 데이터베이스(24)에 저장된 것이라면, 제어모듈(23)은 S44과정에서 도어록(28)으로 잠금해제신호를 제공한 후, S45과정에서 도어열림메시지를 출력한다. 상기 도어열림메시지는 전술한 경로와는 역으로 무선데이터송수신장치(22), 와이파이모듈(12)을 통해 내부 휴대단말기(10i)의 통신제어부(14)로 제공되며, 상기 통신제어부(14)는 도어열림메시지의 수신에 의해 도어가 열렸음을 터치스크린(17)에 표시하고 알람음을 스피커(S)로 출력하여 사용자에게 도어가 열렸음을 알린다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 디지털 도어록시스템은 도어 밖의 물체의 움직임이 검출될 때 자동으로 그 움직임영상을 기록함으로써 방범기능을 강화할 수 있다. 또한, 휴대단말기의 블루투스모듈과 디지털 도어록의 블루투스간의 미리 인증된 데이터의 송수신에 의해 도어잠김을 해제함으로써 스마트키의 기능을 가지며, 휴대단말기로서 방문자를 확인하고 디지털 도어록의 잠금을 해제할 수 있어 디지털 도어록의 이용을 보다 편리하게 할 수 있다.
10 : 휴대단말기, 11 : 블루투스모듈, 12 : 와이파이모듈, 13 : 통신모듈, 14 : 통신제어부, 15 : 오토키앱, 16 : 코덱, 17 : 터치스크린, 20: 디지털 도어록, 21: 블루투스, 22 : 무선데이터송수신장치, 23 : 제어모듈, 24 : 데이터베이스, 25 : 카메라, 26 : 음성처리부, 27 : 코덱, 30 : 호출버튼, 32 : 슬라이딩덮개, B : 몸체

Claims (6)

  1. 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템에 있어서, 내부와 외부를 구분하는 위치에 설치된 도어와; 호출버튼과, 잠금해제신호에 의해 자동으로 잠금장치를 해제하는 도어록과; 상기 도어의 외부를 촬영하여 해당 영상신호를 출력하는 카메라와; 가청음을 음성신호로 처리하거나 역으로 처리하는 음성처리부와; 휴대단말기의 블루투스모듈과 페어링되어 데이터를 송수신하며, 상기 휴대단말기의 블루투스모듈로부터 전송되는 출입인증메시지를 수신하는 블루투스와; 상기 휴대단말기의 통신모듈의 보안채널에 접속되어 데이터를 송수신하는 무선데이터송수신장치와; 상기 카메라로부터 프레임단위로 출력되는 영상신호의 이전프레임의 영상과 현재 프레임의 영상의 차에 의한 모션펙터를 검출하여 피사체의 움직임이 검출되었을 때 일정 시간 동안 상기 카메라로부터 출력되는 영상신호를 데이터저장장치에 기록하고, 상기 블루투스가 출입인증메시지를 수신하였을 때 상기 도어록의 잠금을 해제하며, 상기 무선데이터송수신장치를 통해 영상확인메시지가 수신되었을 때 상기 데이터저장장치에 저장된 영상데이터를 상기 무선데이터송수신장치를 통해 상기 휴대단말기로 전송하는 제어모듈로 구성함을 특징으로 하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어모듈은 상기 호출버튼의 선택에 응답하여 호출메시지를 상기 무선데이터송수신장치를 통해 상기 휴대단말기 내의 통신모듈로 전송하고, 상기 휴대단말기의 응답에 의해 상기 카메라로부터 출력되는 영상신호와 상기 음성처리부에서 처리된 음성신호를 코딩하여 상기 무선데이터송수신장치를 통해 상기 휴대단말기의 통신모듈로 전송하여 상기 휴대단말기의 통신제어부가 상기 코딩된 영상신호와 음성신호를 디코딩하여 상기 휴대단말기의 터치스크린과 스피커를 통해 재생되도록 하는 것임을 특징으로 하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어모듈은 상기 휴대단말기의 통신모듈로부터 전송되는 도어열림메시지에 응답하여 잠금해제신호를 상기 도어록으로 전송하여 잠금을 해제하는 것임을 특징으로 하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어모듈은 상기 휴대단말기의 통신모듈로부터 전송되어 상기 무선데이터송수신장치로 수신되는 음성신호를 복호화하여 상기 음성처리부로 제공하여 도어의 외부에서 재생되도록 함을 특징으로 하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 휴대단말기는 내부 오토키앱의 활성화에 응답하여 미리 설정된 주기로 상기 블루투스와 페어링을 시도하고, 페어링 되었을 때 고유식별정보를 포함하는 출입인증메시지를 상기 블루투스로 전송하는 블루투스모듈 및 상기 보안 접속된 무선데이터송수신장치와 데이터를 송수신하는 와이파이모듈(Wi-Fi module)로 구성된 통신모듈과; 입력되는 표시데이터를 시각적으로 표시하고 사용자의 터치에 대응한 사용자선택신호를 발생하는 터치스크린과; 상기 와이파이모듈의 보안채널로 수신되는 코딩된 영상신호를 디코딩하여 상기 터치스크린 상에 표시하고, 상기 와이파이모듈과 상기 무선데이터송수신장치 간에 음성통화채널을 형성하여 상기 휴대단말기 사용자와 방문자간의 음성통화가 이루어지도록 하며, 상기 터치스크린으로 입력되는 사용자선택신호에 응답하여 상기 도어열림메시지를 상기 와이파이모듈을 통해 상기 무선데이터송수신장치로 전송하는 통신제어부로 구성함을 특징으로 하는 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 휴대단말기는 무선인터넷을 통해 앱-마켓에 접속하여 도어출입인증을 위한 오토키앱을 다운로드 받아 통신제어부의 내부 메모리에 설치하는 스마트폰이며, 상기 오토키앱은 실행 시 상기 블루투스모듈을 활성화 시킨 후 백그라운드 상태에서 고유식별코드를 포함하는 상기 출입인증메시지를 상기 블루투스모듈을 통해 페어링 된 상기 블루투스로 전송하고, 보안접속 된 무선데이터송수신장치로부터 전송되는 영상신호와 음성신호를 상기 터치스크린과 스피커를 통해 사용자에게 알람하는 것을 특징으로 블랙박스 기능을 갖는 스마트 디지털 도어록 시스템
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