KR101551254B1 - 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템 - Google Patents

양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템 Download PDF

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KR101551254B1 KR1020150027498A KR20150027498A KR101551254B1 KR 101551254 B1 KR101551254 B1 KR 101551254B1 KR 1020150027498 A KR1020150027498 A KR 1020150027498A KR 20150027498 A KR20150027498 A KR 20150027498A KR 101551254 B1 KR101551254 B1 KR 101551254B1
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Abstract

양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은, 손가락의 생체 주파수를 감지한 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급하는 지문인식 도어 잠금장치와, 제1 주기마다 지문인식 도어 잠금장치와 양방향 통신하며, 복수의 주파수 대역 중 선택된 어느 하나의 주파수 대역을 이용하여 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기마다 지문인식 도어 잠금장치를 제어하는 무선 리모컨과 양방향 통신하는 무선 게이트웨이를 포함한다.

Description

양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템{Fingerprint recognition digital door locking system capable of bidirectional communication}
본 발명은 지문인식 도어 잠금 시스템에 관한 것으로서, 지그비(ZigBee) 통신 주파수 대역을 이용하는 무선 게이트웨이를 이용하여 지문인식 도어 잠금장치를 무선 리모컨으로 제어할 수 있는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템에 관한 것이다.
사생활의 보호나 보안을 위해 출입구에는 도어 잠금 장치가 설치되어 있으며, 이러한 도어 잠금 장치는 기계식과 전자식이 있다.
기계식 도어 잠금 장치는 키를 항상 휴대하고 다녀야 하고, 키를 분실 하였을 때 도어를 열 수 없다. 따라서 최근에는 기계식 보다는 비밀 번호 입력 또는 지문 인식, 홍채 인식, 음성 인식 등의 다양한 인식 수단을 구비한 전자식 도어 잠금 장치가 많이 사용되고 있다.
이러한 전자식 도어 잠금 장치와 관련된 기술로는 특허문헌 1 내지 3 이 있다. 특허문헌 1 내지 3은 문자나 숫자를 비밀번호로 입력하는 전자식 도어 잠금 장치의 비밀번호 유출 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로 지문을 인식하여 잠금을 해제할 수 있게 한 것이다.
그러나 지문인식을 이용한 도어 잠금 장치는 단순히 지문의 무늬만을 인식할 수 있게 한 것이므로, 모조 지문 등에 대한 보안성이 떨어지는 문제가 있었다.
즉, 기술이 발달함에 따라 사람의 지문을 실리콘 등에 모사하는 위조 기술이 발달하고 있고 이렇게 위조된 지문으로 출입문을 쉽게 개방할 수 있어 보안성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 종래의 도어 잠금 장치는 사물 인터넷에 연결할 때 특히, 지그비(ZigBee) 통신 방식에 연결할 때 도어 잠금 장치가 항상 데이터를 송수신하기 위한 대기상태를 유지해야 하므로, 전력소모가 매우 크다는 단점이 있었다. 도어 잠금 장치는 배터리에서 전원을 공급 받으므로 지그비(ZigBee) 통신 방식으로 계속 연결할 경우, 전력소모가 너무 과도하게 발생하여 배터리를 자주 교체해야 하는 단점이 존재한다.
특허문헌 1. 대한민국 특허공개 제10-2002-0040413호 특허문헌 2. 대한민국 특허공개 제10-2001-0009136호 특허문헌 3. 대한민국 특허공개 제10-2001-0080832호
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 외부 전원을 공급받는 무선 게이트웨이에서 무선 리모컨 등과 같은 외부기기와 연속적인 양방향 통신을 수행한 정보를 저장한 후, 저장된 정보를 주기적으로 지문인식 도어 잠금장치와 교환함으로서, 지문인식 도어 잠금장치를 사물 인터넷에 연결시킬 수 있는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 단순히 지문이 아니라 지문을 입력하는 사람의 생체정보까지 인식하여 지문과 생체정보가 모두 일치할 경우에만 잠금이 해제되게 함으로써 보안성이 강화된 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 손가락의 생체 주파수를 감지한 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급하는 지문인식 도어 잠금장치; 및 제1 주기마다 상기 지문인식 도어 잠금장치와 양방향 통신하며, 복수의 주파수 대역 중 선택된 어느 하나의 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기마다 상기 지문인식 도어 잠금장치를 제어하는 무선 리모컨과 양방향 통신하는 무선 게이트웨이;를 포함하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템이 제공된다.
또한, 상기 지문인식 도어 잠금장치는, 상기 무선 게이트웨이와 통신하지 않는 시간 동안 파워다운모드로 진입하며, 상기 무선 게이트웨이는, 상기 제2 주기마다 상기 무선 리모컨과 양방향 통신을 통해 송수신된 정보를 저장한 후, 저장된 정보를 상기 제1 주기마다 상기 지문인식 도어 잠금장치로 송수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 게이트웨이는, 2.4GHz, 915MHz, 868MHz 의 주파수 대역 중 선택된 어느 하나의 지그비(ZigBee) 통신 주파수 대역을 이용하여 상기 무선 리모컨과 양방향 통신하고, 상기 제1 주기는 1s ~ 5s 사이의 주기로 설정되며, 상기 제2 주기는 1ms ~ 500ms 사이의 주기로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 리모컨은, 마스트 비밀번호가 입력되었을 경우에만 지문정보의 인식없이 상기 지문인식 도어 잠금장치가 개방되도록 제어할 수 있으며, 상기 지문인식 도어 잠금장치가 개폐될 때마다 그 개폐되는 상황을 시각 및 청각 수단을 통해 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 게이트웨이는 외부에서 공급되는 전원을 이용하여 동작하며, 상기 지문인식 도어 잠금장치는 탈부착 가능한 배터리의 전원을 이용하여 동작함에 있어서, 제1 배터리 그룹과 제2 배터리 그룹 중 어느 하나의 배터리 그룹의 전압이 기준전압보다 낮아지면 다른 배터리 그룹의 전원을 추가적으로 공급받는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지문인식 도어 잠금장치는, 등록된 패턴을 1차적으로 인식하고, 등록된 지문정보를 2차적으로 인식한 후 패턴과 지문정보가 모두 일치할 경우 개방되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지문인식 도어 잠금장치는, 지문인식센서에 의해 인식된 지문의 진위에 따라 잠금수단을 개폐함에 있어서, 상기 지문인식센서는 손가락 외피의 지문정보와, 무선 주파수 방식을 이용하여 손가락 내피의 지문정보를 동시에 감지하고, 키패드를 통해 입력된 비밀번호 및 감지된 지문정보가 기 저장된 정보와 모두 일치할 경우 상기 잠금수단을 개방하며, 상기 키패드를 통해 입력된 비밀번호는 허수 기능을 적용하여 허수를 입력한 이후에 등록된 패스워드만이 비밀번호로 사용되며, 상기 지문정보 및 상기 비밀번호를 등록할 때, 개별 아이디를 부여하여 최근 사용자 아이디가 실외부 표시창을 통해 표시될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지문인식 도어 잠금장치는, 내부 및 외부 중 적어도 어느 하나에 카메라가 설치되며, 상기 카메라에서 촬영된 영상정보를 외부로 전송하는 WIFI 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은, 외부 전원을 공급받는 무선 게이트웨이에서 무선 리모컨 등과 같은 외부기기와 연속적인 양방향 통신을 수행한 정보를 저장한 후, 저장된 정보를 주기적으로 지문인식 도어 잠금장치와 교환함으로서, 지문인식 도어 잠금장치를 사물 인터넷에 연결시킬 수 있다. 즉, 지문인식 도어 잠금장치와 무선 리모컨 등과 같은 외부기기를 무선 게이트웨이를 이용하여 간접적인 방식으로 지그비(ZigBee) 통신에 항상 연결시킴으로서 사물 인터넷에 편입시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템의 지문인식 도어 잠금장치는 손가락의 생체 주파수를 감지한 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급하므로, 인체가 아닌 다른 물체에 의한 오동작 및 불필요한 전력소모를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은 지문인식, 비밀번호, 패턴인식 등의 복수의 인증 수단을 동시에 사용함으로서 보안성이 강화된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 지문인식 도어 잠금장치의 세부 구성도.
도 3은 도 1의 지문인식 도어 잠금장치 중 실내에 설치되는 실내기의 정면도.
도 4는 도 1의 지문인식 도어 잠금장치 중 실내에 설치되는 실내기의 실사도.
도 5는 도 1의 지문인식 도어 잠금장치 중 실외에 설치되는 실외기의 정면도.
도 6은 도 1의 지문인식 도어 잠금장치 중 실외에 설치되는 실외기의 실사도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템의 구성도이다.
본 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 1을 참조하면, 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은 지문인식 도어 잠금장치(20)와, 무선 게이트웨이(30)와, 무선 리모컨(40)을 포함한다.
상기와 같이 구성되는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템의 지문인식 도어 잠금장치(20)는 기본적으로 표피(dead skin)의 지문정보가 아닌 진피(live skin) 지문정보를 인식하는 방식으로 동작한다. 즉, 진피를 이용한 인식방식은 표피에 물기가 있거나, 건조해서 갈라지는 등의 외부의 조건, 즉 오염에 대해서도 강한 인식력을 갖는다.
참고적으로 본 실시예에서 지문인식 도어 잠금장치(20)는 손가락 진피의 지문정보를 인식하도록 구성되나, 필요에 따라 손가락 표피의 지문정보를 먼저 인식한 후 인식이 되지 않을 경우에, 손가락 진피의 지문정보를 인식하도록 구성될 수도 있을 것이다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 손가락의 생체 주파수를 감지한 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급한다. 즉, 살아있는 사람의 손가락이 지문인식 도어 잠금장치(20)의 지문인식센서에 접촉될 경우, 지문인식센서는 살아있는 사람의 고유의 생체 주파수를 감지할 수 있다. 따라서 지문인식 도어 잠금장치(20)는 지문인식센서에서 살아있는 사람의 고유의 생체 주파수를 감지한 이후에만 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급함으로서, 실리콘 등으로 만들어진 모조지문의 접근을 초기에 차단시킬 수 있다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 지문인식센서에서 살아있는 사람의 고유의 생체 주파수를 감지하기 전까지는 불필요한 전력소모를 감소시키기 위해, 생체 주파수를 감지하기 전까지는 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급하지 않다가, 생체 주파수가 감지된 시점 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원공급을 시작한다.
외부기기인 무선 리모컨(40)은 지문인식 도어 잠금장치(20)가 개폐될 때마다 그 개폐되는 상황을 시각 및 청각 수단을 통해 출력하도록 구성된다. 지문인식 도어 잠금장치(20)가 원거리에 설치되어 있을 경우, 사람이 출입하는 상황이 쉽게 확인되지 않는 경우가 있다. 이때, 무선 리모컨(40)은 지문인식 도어 잠금장치(20)와 원거리에 있더라도 지문인식 도어 잠금장치(20)가 개폐되는 상황정보를 무선으로 수신받아서 시각 및 청각수단을 통해 출력함으로서 지문인식 도어 잠금장치(20)의 개방상황 등을 원거리에 있는 사람들에게 알려줄 수 있다.
무선 리모컨(40)의 시각적인 수단은 해당 상황정보에 따라 다양한 색깔의 불빛이 점멸하거나 문자로 표시하는 것을 포함한다. 또한, 무선 리모컨(40)의 청각적인 수단은 해당 상황정보에 따라 미리 설정된 경고음 또는 사람의 음성이 출력되는 것을 포함한다. 이때 사람의 음성은 다양한 언어로서 구현될 수 있으며, 사용자가 원하는 언어를 선택할 수 있도록 구성된다.
무선 게이트웨이(30)는 제1 통신모듈(31)과, 제2 통신모듈(32)과, AC 전원 공급부(33)를 포함하여 구성된다.
무선 게이트웨이(30)는 기본적으로 외부로부터 전달되는 전원을 공급받는 AC 전원 공급부(33)의 전원을 이용하여 동작한다. 따라서 배터리의 전원으로 동작하는 지문인식 도어 잠금장치(20)와는 달리 전원공급이 매우 안정적이다.
무선 게이트웨이(30)의 제1 통신모듈(31)은 제1 주기(S_P1)마다 지문인식 도어 잠금장치(20)와 양방향 통신하며, 제2 통신모듈(32)은 제1 주기(S_P1)보다 더 짧은 제2 주기(S_P2)마다 무선 리모컨(40)과 양방향 통신하도록 구성된다.
본 실시예에서 제1 주기(S_P1)는 1s ~ 5s 사이의 주기로 설정되며, 제2 주기(S_P2)는 1ms ~ 500ms 사이의 주기로 설정될 수 있다. 또한, 각각의 주기는 사용자의 설정에 의해서 변경될 수 있다.
무선 게이트웨이(30)의 제1 통신모듈(31)은 2.4GHz 또는 수백 메가 헤르츠(100 ~ 900MHz) 주파수 대역을 이용하여 지문인식 도어 잠금장치(20)와 양방향 통신을 진행한다. 지문인식 도어 잠금장치(20)는 기본적으로 배터리의 전원을 이용하여 구동되므로, 지문인식 도어 잠금장치(20)는, 무선 게이트웨이(30)와 통신하지 않는 시간 동안 파워다운모드로 진입하게 된다. 지문인식 도어 잠금장치(20)는 파워다운모드에서 주기적으로 깨어날 때마다 지문인식 도어 잠금장치(20)와 양방향 통신을 진행하게 되는데 이러한 파워다운모드 주기인 제1 주기(S_P1)단위로 양방향 통신을 진행하면서 배터리의 전력소모를 감소시킨다.
한편, 무선 게이트웨이(30)의 제2 통신모듈(32)은 2.4GHz, 915MHz, 868MHz 의 주파수 대역 중 선택된 어느 하나의 지그비(ZigBee) 통신 주파수 대역을 이용하여 무선 리모컨(40)과 제2 주기(S_P2)마다 양방향 통신을 진행하게 된다. 이때 제2 주기(S_P2)는 지그비(ZigBee) 통신 규격을 만족시키기 위한 주기로 설정되는 것이 바람직하다.
사용자 측면에서는 무선 리모컨(40)을 조작하여 제2 통신모듈(32)과 양방향 통신을 수행할 때, 제2 주기(S_P2), 즉 1ms ~ 500ms 정도의 딜레이는 체감하지 못하므로 무선 리모컨(40)을 조작하는 데 불편함을 느끼지 않는다.
무선 리모컨(40)은 무선 게이트웨이(30)의 제2 통신모듈(32)을 통해 지그비(ZigBee) 통신에 항상 연결되어 있다. 따라서 사용자가 무선 리모컨(40)을 이용하여 지그비(ZigBee) 통신망에 연결되어 있는 다양한 기기를 제어할 수 있다.
무선 게이트웨이(30)의 제2 통신모듈(32)은, 제2 주기(S_P2)마다 무선 리모컨(40)과 지그비(ZigBee) 통신방식으로 양방향 통신을 수행한 후 송수신된 정보를 저장하게 된다. 예를 들어 무선 리모컨(40)을 조작한 정보가 제2 통신모듈(32)을 통해 수신된 후, 무선 게이트웨이(30)에 저장된다. 이후, 무선 게이트웨이(30)에 저장된 무선 리모컨(40)의 정보는, 무선 게이트웨이(30)의 제1 통신모듈(31)을 통해 제1 주기(S_P1)마다 지문인식 도어 잠금장치(20)로 송신된다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)의 작동정보는, 제1 주기(S_P1)마다 무선 게이트웨이(30)의 제1 통신모듈(31)로 송신된 후 저장되며, 저장된 정보는 무선 게이트웨이(30)의 제2 통신모듈(32)을 통해 제2 주기(S_P2)마다 무선 리모컨(40)으로 송신되며, 무선 리모컨(40)은 수신된 정보를 토대로 알림 동작 등을 수행하게 된다. 제1 통신모듈(31) 및 제2 통신모듈(32)은 유선으로 연결되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은, 전력소모 문제로 인해 지문인식 도어 잠금장치(20)가 직접적으로 지그비(ZigBee) 통신망에 연결될 수 없으므로, 지문인식 도어 잠금장치(20)의 기본적인 통신방식을 유지한 상태에서 무선 게이트웨이(30)의 중계 역할을 이용하여 간접적인 방식으로 지그비(ZigBee) 통신에 연결될 수 있다.
즉, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 무선 게이트웨이(30)의 중계역할을 이용하여 무선 리모컨(40)과 양방향 통신을 수행할 수 있으며, 제2 통신모듈(32)과 연결되어 있는 사물 인터넷에 편입되어 다양한 기기와 상호 연결되어 동작할 수 있다. 제2 통신모듈은 지그비(ZigBee) 통신방식으로 연결된 사물 인터넷에 편입되어, 사물 인터넷에 편입된 기기와 상호 연결되어 동작하며, 사물 인터넷에 편입된 기기는 제2 통신모듈(32) 및 제1 통신모듈(31)을 거쳐 지문인식 도어 잠금장치(20)와 상호 연결되어 동작하게 된다.
참고적으로, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 기본적으로 키패드를 통해 입력된 비밀번호가 1차적으로 인증된 후, 지문정보도 2차적으로 인증되었을 때 개방되도록 구성된다. 하지만, 무선 리모컨(40)을 이용하여 마스트 비밀번호가 입력되었을 경우에는 지문정보의 인식없이 지문인식 도어 잠금장치(20)가 개방되도록 제어할 수 있다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 등록된 패턴을 1차적으로 인식하고, 등록된 지문정보를 2차적으로 인식한 후 패턴과 지문정보가 모두 일치할 경우 개방되도록 구성될 수도 있을 것이다. 이때 지문인식 도어 잠금장치(20)는 패턴을 인식하기 위한 터치패널이 더 구비되어야 하며 패턴은 사용자가 임의로 설정할 수 있다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 설정된 사용자가 인증하는 상태를 실시간으로 무선 리모컨(40)으로 전송하도록 구성될 수 있다. 즉, 관리자는 설정된 사용자가 인증하는 상황을 무선 리모컨(40)을 통해 확인할 수 있다. 또한, 관리자는 설정된 사용자 이외의 사용자가 인증하는 상황을 무선 리모컨(40)을 통해 확인할 수 있도록 지문인식 도어 잠금장치(20)를 셋팅 할 수도 있다. 또한, 관리자가 부재중 모드를 셋팅 할 경우, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 설정된 시간 이외에는 사용자가 인증에 성공하더라도 관리자가 무선 리모컨(40)을 통해 추가 인증을 할 때에만 문이 개방되도록 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이 무선 게이트웨이(30)는 외부에서 공급되는 전원을 이용하여 동작하며, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 탈부착 가능한 배터리의 전원을 이용하여 동작한다. 이때 지문인식 도어 잠금장치(20)는 4개의 배터리가 직병렬로 연결된 제1 배터리 그룹과, 4개의 배터리가 직병렬로 연결된 제2 배터리 그룹으로 구분될 수 있다. 즉, 제1 배터리 그룹은 지문인식 도어 잠금장치(20)의 후면 상단에 위치하고, 제2 배터리 그룹은 지문인식 도어 잠금장치(20)의 후면 하단에 위치하도록 구성된다. 지문인식 도어 잠금장치(20)는 제1 배터리 그룹 및 제2 배터리 그룹의 전원을 각각 이용하여 동작하는데, 이때 어느 하나의 배터리 그룹의 전압이 기준전압보다 낮아지면 다른 배터리 그룹의 전원을 추가적으로 공급받아서 안정적인 전원공급이 이루어지도록 제어될 수 있다.
예를 들어 각각의 배터리 그룹에서 공급되는 전원이 4.5V 이상일 경우 해당 배터리 그룹은 각자 할당된 영역으로 전원을 공급하게 된다. 이때 제1 배터리 그룹의 전압이 4.2V 이하로 낮아질 경우 제2 배터리 그룹의 전원이 제1 배터리 그룹으로 공급되어 제1 배터리 그룹의 전압이 4.2V를 초과하도록 자동 제어된다.
본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은, 외부 전원을 공급받는 무선 게이트웨이(30)에서 무선 리모컨(40) 등과 같은 외부기기와 연속적인 양방향 통신을 수행한 정보를 저장한 후, 저장된 정보를 주기적으로 지문인식 도어 잠금장치(20)와 교환함으로서, 지문인식 도어 잠금장치(20)를 사물 인터넷에 연결시킬 수 있다. 즉, 지문인식 도어 잠금장치(20)와 무선 리모컨(40) 등과 같은 외부기기를 무선 게이트웨이(30)를 이용하여 간접적인 방식으로 지그비(ZigBee) 통신에 항상 연결시킴으로서 사물 인터넷에 편입시킬 수 있다. 따라서 지문인식 도어 잠금장치(20)는 무선 리모컨(40) 뿐만 아니라 지그비(ZigBee) 통신에 연결된 다른 기기들과도 상호 연동되어 동작할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템의 지문인식 도어 잠금장치(20)는 손가락의 생체 주파수를 감지한 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급하므로, 인체가 아닌 다른 물체에 의한 오동작 및 불필요한 전력소모를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템은 지문인식, 비밀번호, 패턴인식 등의 복수의 인증 수단을 동시에 사용함으로서 보안성이 강화된다.
도 2는 도 1의 지문인식 도어 잠금장치(20)의 세부 구성도이고, 도 3은 도 1의 지문인식 도어 잠금장치(20) 중 실내에 설치되는 실내기의 정면도이고, 도 4는 도 1의 지문인식 도어 잠금장치(20) 중 실내에 설치되는 실내기의 실사도이고, 도 5는 도 1의 지문인식 도어 잠금장치(20) 중 실외에 설치되는 실외기의 정면도이고, 도 6은 도 1의 지문인식 도어 잠금장치(20) 중 실외에 설치되는 실외기의 실사도이다.
도 2 내지 도 6을 참고하여, 본 실시예에 따른 지문인식 도어 잠금장치(20)의 세부적인 구조 및 주요 동작을 설명하면 다음과 같다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 지문 이외에 적어도 하나 이상의 인증수단을 더 구비하여 보안성을 높인 도어 잠금장치에 관한 것으로서, 지문인식센서(1)는 지문뿐만 아니라 사용자의 생체정보까지 감지할 수 있는 센서이다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 잠금수단(300)과, 잠금수단(300)을 구동시키는 구동수단과, 지문인식 도어 잠금장치(20)가 설치되는 문을 기준으로 실내에 설치되는 실내기(100)와, 실외에 설치되는 실외기(200)를 포함한다.
실내기(100)는 적어도 하나 이상의 배터리가 설치되는 배터리 저장 공간이 형성되고, 그 전방에 배터리 커버(100c)가 개폐가능하게 설치되어 있다. 배터리 커버(100c)의 전면에는 야광수단(3)이 설치되어 야간이나 어두운 실내에서 지문인식 도어 잠금장치(20)가 설치된 위치를 쉽게 확인할 수 있게 하였다. 즉, 극장 등과 같이 어두운 장소나 야간의 실내에서 야광수단(3)이 빛을 발함으로써 조명을 점등시키지 않고도 지문인식 도어 잠금장치(20)의 위치를 확인할 수 있는 것이다. 즉, 이러한 야광수단(3)은 지문인식 도어 잠금장치(20)가 설치되어 있는 도어의 위치를 확인할 수 있게 함으로써 비상구의 위치를 알리는 피난 안내 역할도 할 수 있는 것이다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 사용기간 확장을 위해 실내부 몸체에 상/하부에 2층 구조의 배터리(제1 배터리 그룹, 제2 배터리 그룹)를 설치하여 배터리의 용량을 늘리는 것이 바람직하다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 잠금 수단을 강제로 사용자가 개폐하는 열림/잠금버튼(100a), 배터리가 완전히 방전되기 전에 교체할 수 있도록 배터리의 잔량을 알려주는 배터리상태표시등(100b), 복수의 인증수단을 설정하기 위한 이중잠금스위치(100d), 알람이나 소리 또는 빛을 조절하기 위한 다수의 스위치를 구비한 기능버튼부(100f), 실내에서 강제로 잠금수단을 해제하기 위한 수동레버(100l) 등을 구비하고 있다.
열림/잠금버튼(100a)은 야간 화재 및 정전 시 쉽게 잠금 수단을 해제할 수 있게 하여 피난을 용이하게 할 수 있게 하기 위한 것이고, 야광수단(3)은 야간 화재 및 정전 시 잠근장치의 위치 즉, 도어의 위치를 쉽게 확인하여 열림버튼 식별을 가능하게 하여 암전 속에서도 열림버튼을 눌러 질식 사고전 비상 탈출이 가능하게 하기 위한 것이다.
레버커버(100p)는 기능버튼부를 포함하는 패널을 보호하기 위한 것이고, 잠금표시램프(100r)는 잠금수단이 잠겨있는지 여부를 확인시키기 위한 것이며, 절환스위치(100t)는 잠금수단을 수동으로 개방할 것인가 자동으로 개방할 것인가를 설정하는 것이다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)의 실외기(200)는 실외에 설치되어 실제로 출입자를 인증하여 도어를 개폐하는 역할을 하는 것으로 비밀번호나 표시수단이 구비된 키패드(200k)와, 키패드(200k)의 전방에 슬라이딩 개폐 가능하게 설치된 버튼커버(200c)를 구비하고 있다.
버튼커버(200)c)의 일측이나 본체의 일측 또는 가장자리에는 야광수단(3)이 구비되어 어두운 장소에서도 도어 잠금 장치가 설치된 위치 즉, 도어의 위치를 확인할 수 있게 하였다.
버튼커버(200c)에는 버튼커버가 쉽게 개방되는 것을 방지하기 위한 잠금버튼(200a)이 더 설치될 수 있다.
실외기(200)에는 표시창(200l)이 구비되어 있어 인증수단의 정상적인 인증여부 등의 정보를 표시할 수 있고, 인증 오류를 리셋할 수 있는 리셋버튼(200r)를 구비하고 있다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 배터리를 교체하지 못한 상태에서 잠금장치가 잠기고, 잠금장치가 잠김 상태에서 배터리의 방전에 의해 전자식 잠금수단이 작동하지 않을 때 도어를 개방하기 위한 비상전원을 공급하기 위한 비상전원단자(200p)를 더 구비하고 있다.
지문인식 도어 잠금장치(20)의 지문인식센서(1)에서 감지되는 지문은 통상의 지문의 무늬와 지문을 인식시키는 사용자의 생체정보이다. 생체정보는 사용자의 맥박 등이 될 수 있으나 이는 사용자의 건강상태에 따라 수시로 변하는 것으로 인증수단으로의 이용할 수 없고, 바람직하게는 피부 진피의 주파수 정보가 될 수 있다. 즉, 무선 주파수 방식을 이용하여 손가락 내피의 지문정보를 인식하여 인증수단으로 이용할 수 있다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 지문인식 이외의 인증 수단을 더 구비하는 것이 바람직하고 이를 위해 키패드(200k)를 통해 입력된 비밀번호를 기 저장된 비밀번호와 비교하여 잠금수단을 개방할 수 있다. 즉, 지문을 인식시킨 후 비밀번호를 입력하거나 비밀번호를 입력한 후 지문을 인식시켜 잠금장치를 해제함으로써 보안성이 강화된다.
키패드(200k)를 통해 입력되는 비밀번호는 허수기능을 적용하여 마지막 등록된 패스워드만이 비밀번호로 사용될 수 있게 하였다. 즉, 키패드를 통해 입력된 비밀번호는 허수 기능을 적용하여 허수를 입력한 이후에 등록된 패스워드만이 비밀번호로 사용된다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 출입하는 사람을 감시하거나 관리할 수 있도록 카메라(2)를 더 구비하고 있다.
카메라(2)는 실외기(200) 또는 실내기(100) 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있으며, 출입하는 사람의 영상을 촬영하여 저장할 수 있다. 참고적으로 영상은 제어부(10)에 구비된 저장수단에 저장된다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 카메라(2)에서 촬영된 영상정보 및 경보신호를 외부의 단말기에 전송하는 WIFI 통신모듈(4)을 더 구비하고 있다. WIFI 통신모듈(4)은 WIFI 등을 이용하여 무선으로 정보를 송신할 수 있는 것으로 통상적으로 많이 사용되는 스마트폰 등과 같이 영상수신이 가능한 모바일 단말기로 영상정보와 경보를 전송할 수 있다. 통신모듈(5)은 무선 게이트웨이(30)의 제1 통신모듈(31)과 양방향 통신을 수행하기 위해 구비된다.
지문인식 도어 잠금장치(20)의 실외기(100) 몸체와 커버 사이에는 방수수단을 구비하여 실외기가 외부에 노출되어 눈이나 비를 맞아도 수분이 내부로 유입되지 않게 하는 것이 바람직하다.
지문인식 도어 잠금장치(20)는 지문 및 비밀번호를 등록할 때, 개별 ID를 부여함으로써 실외부 표시창(200l)를 통해 최근 사용자 ID를 표시하여 사용자 이력관리를 할 수 있다.
또한, 다세대 주택의 경우 관리자ID 기능을 비밀번호 방식으로 설정하여, 관리자에 의한 지문 및 패스워드 등록 및 삭제를 통해 보안성 강화할 수도 있다. 즉, 다세대 주택의 입주자 중 일부가 교체되었을 때, 관리자가 임의로 매인 출입구의 인증 번호를 변경할 수 있게 함으로써 메인 출입구의 출입 제한을 용이하게 할 수 있다.
즉, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 지문인식센서에 의해 인식된 지문의 진위에 따라 잠금수단을 개폐하게 되는데, 지문인식센서는 손가락 외피의 지문정보와, 무선 주파수 방식을 이용하여 손가락 내피의 지문정보를 동시에 감지하고, 키패드를 통해 입력된 비밀번호 및 감지된 지문정보가 기 저장된 정보와 모두 일치할 경우 잠금수단을 개방한다.
또한, 키패드를 통해 입력된 비밀번호는 허수 기능을 적용하여 허수를 입력한 이후에 등록된 패스워드만이 비밀번호로 사용되며, 지문정보 및 비밀번호를 등록할 때, 개별 아이디를 부여하여 최근 사용자 아이디가 실외부 표시창을 통해 표시될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 지문인식 도어 잠금장치(20)는 내부 및 외부 중 적어도 어느 하나에 카메라가 설치되며, 카메라에서 촬영된 영상정보를 외부로 전송하는 WIFI 통신모듈을 포함한다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
20 : 지문인식 도어 잠금장치 30 : 무선 게이트웨이
31 : 제1 통신모듈 32 : 제2 통신모듈
33 : AC 전원 공급부 40 : 무선 리모컨
1: 지문인식센서 1c: 지문입력부커버
1g: 핑거가이드 2: 카메라
3: 야광수단 100: 실내기
100a: 열림/자금버튼 100b: 배터리 상태 표시등
100c: 커버 100d: 잠금스위치
100f: 기능버튼부 100l: 수동레버
100p: 레버커버100r: 잠금표시램프 100t: 절환스위치
200: 실외기 200a: 잠금버튼
200c: 버튼커버 200k: 키패드
200l: 표시창 200p: 비상전원단자
200r: 리셋버튼

Claims (8)

  1. 손가락의 생체 주파수를 감지한 이후에 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원을 공급하는 지문인식 도어 잠금장치; 및
    제1 주기마다 상기 지문인식 도어 잠금장치와 양방향 통신하며, 복수의 주파수 대역 중 선택된 어느 하나의 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 주기보다 더 짧은 제2 주기마다 상기 지문인식 도어 잠금장치를 제어하는 무선 리모컨과 양방향 통신하는 무선 게이트웨이;를 포함하고,
    상기 무선 게이트웨이는 외부에서 공급되는 전원을 이용하여 동작하고, 상기 지문인식 도어 잠금장치는 배터리의 전원을 이용하여 동작함에 있어서,
    상기 무선 게이트웨이는, 2.4GHz 또는 100 ~ 900MHz 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 주기마다 상기 지문인식 도어 잠금장치와 양방향 통신하는 제1 통신모듈; 및
    2.4GHz, 915MHz, 868MHz 의 주파수 대역 중 선택된 어느 하나의 지그비(ZigBee) 통신 주파수 대역을 이용하여 상기 제2 주기마다 상기 무선 리모컨과 양방향 통신하며, 상기 제1 통신모듈과 유선으로 연결되는 제2 통신모듈;을 포함하며,
    상기 제1 통신모듈은 상기 지문인식 도어 잠금장치의 작동정보를 수신하여 저장한 후 상기 제2 통신모듈로 전달하고, 상기 제2 통신모듈은 상기 무선 리모컨의 작동정보를 수신하여 저장한 후 상기 제1 통신모듈로 전달하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 통신모듈은 지그비(ZigBee) 통신방식으로 연결된 사물 인터넷에 편입되어, 사물 인터넷에 편입된 기기와 상호 연결되어 동작하며, 사물 인터넷에 편입된 기기는 상기 제2 통신모듈 및 상기 제1 통신모듈을 거쳐 상기 지문인식 도어 잠금장치와 상호 연결되어 동작하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 주기는 1s ~ 5s 사이의 주기로 설정되며, 상기 제2 주기는 1ms ~ 500ms 사이의 주기로 설정되되 상기 제1 및 제2 주기는 사용자의 설정에 의해 변경 가능한 것을 특징으로 하고,

    상기 지문인식 도어 잠금장치는 지문인식센서에서 살아있는 사람의 고유의 생체 주파수가 감지된 시점 이후에, 손가락 진피의 지문정보를 인식하기 위한 내부회로에 전원공급을 시작하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 리모컨은,
    상기 무선 리모컨을 이용하여 마스트 비밀번호가 입력되었을 경우에만 지문정보의 인식없이 상기 지문인식 도어 잠금장치가 개방되도록 제어할 수 있으며,
    상기 지문인식 도어 잠금장치가 개폐될 때마다 그 개폐되는 상황을 시각 및 청각 수단을 통해 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 지문인식 도어 잠금장치는, 관리자가 부재중 모드를 셋팅 할 경우 사용자가 인증에 성공하더라도 관리자가 상기 무선 리모컨을 통해 추가 인증할 때만 문을 개방하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 게이트웨이는 외부에서 공급되는 전원을 이용하여 동작하며,
    상기 지문인식 도어 잠금장치는 탈부착 가능한 배터리의 전원을 이용하여 동작함에 있어서, 제1 배터리 그룹과 제2 배터리 그룹 중 어느 하나의 배터리 그룹의 전압이 기준전압보다 낮아지면 다른 배터리 그룹의 전원을 추가적으로 공급받으며,
    상기 지문인식 도어 잠금장치는 상기 제1 배터리 그룹과 상기 제2 배터리 그룹의 전원을 이용하여 동작함에 있어서, 상기 제1 배터리 그룹 및 상기 제2 배터리 그룹은 각자 할당된 영역에 전원을 공급하다가, 상기 제1 배터리 그룹의 전압이 기준전압보다 낮아지면 상기 제2 배터리 그룹의 전원이 상기 제1 배터리 그룹으로 공급되어 상기 제1 배터리 그룹의 전압을 상승시키도록 자동 제어되는 것을 특징으로 하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지문인식 도어 잠금장치는,
    등록된 패턴을 1차적으로 인식하고, 등록된 지문정보를 2차적으로 인식한 후 패턴과 지문정보가 모두 일치할 경우 개방되는 것을 특징으로 하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지문인식 도어 잠금장치는,
    지문인식센서에 의해 인식된 지문의 진위에 따라 잠금수단을 개폐함에 있어서, 상기 지문인식센서는 손가락 외피의 지문정보와, 무선 주파수 방식을 이용하여 손가락 내피의 지문정보를 동시에 감지하고, 키패드를 통해 입력된 비밀번호 및 감지된 지문정보가 기 저장된 정보와 모두 일치할 경우 상기 잠금수단을 개방하며,
    상기 키패드를 통해 입력된 비밀번호는 허수 기능을 적용하여 허수를 입력한 이후에 등록된 패스워드만이 비밀번호로 사용되며,
    상기 지문정보 및 상기 비밀번호를 등록할 때, 개별 아이디를 부여하여 최근 사용자 아이디가 실외부 표시창을 통해 표시될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지문인식 도어 잠금장치는,
    내부 및 외부 중 적어도 어느 하나에 카메라가 설치되며, 상기 카메라에서 촬영된 영상정보를 외부로 전송하는 WIFI 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신이 가능한 지문인식 도어 잠금 시스템.
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