KR101875042B1 - 비상문 자동 개폐 장치 - Google Patents

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KR101875042B1
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전수웅
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Abstract

본 발명은 비상문 자동 개폐 장치에 관한 것으로, 건물 내에 설치된 적어도 하나의 화재 감지기와 연결되며, 각 화재 감지기로부터 발생되는 화재 감지신호를 수신하여 화재 발생을 알리기 위한 화재 발생신호로 출력하는 화재 수신기와, 비상문의 근처에 설치되며, 해당 비상문의 개방 또는 폐쇄 동작을 수행하는 비상문 개폐 구동부와, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함함으로써, 긴급상황 발생 시 사람들을 신속하게 대피시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

비상문 자동 개폐 장치{EMERGENCY DOOR AUTOMATIC OPEN-CLOSE DEVICE}
본 발명은 비상문 자동 개폐 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재 발생 시 자동으로 비상문이 개방되도록 제어할 수 있도록 한 비상문 자동 개폐 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 빌딩, 공연장, 극장, 아파트 등과 같은 건물의 출입문 외에 화재, 가스 누출 등의 위험한 상황 시에 구비하고 긴급피난을 위한 비상문이 마련되어 있다.
이와 같이 구비된 비상문은 평상 시에 거의 이용하는 일이 없게 되므로 외부의 침입 내지는 도난사고, 어린아이들의 안전사고 방지를 위해 항상 잠겨 놓은 상태로 관리를 하게 되고, 이때 관리는 별도의 잠금장치를 이용하여 수동으로 개폐관리하게 되는 실정이다.
최근 난방기 사용이 늘면서 화재위험이 높아지고 발코니 확장이 합법화되면서 구조변경이 급증, 유일한 대피처인 옥상 개방의 중요성이 커지고 있는 가운데 비상 시 주민 대피공간으로 활용토록 한 아파트 옥상의 비상구 출입문 대다수가 폐쇄되어 있어 대형 인명사고가 우려되고 있어 근본적인 대책마련이 필요한 상태이다.
현행 소방법에 따르면 5층 이상 건물에는 화재 시 대피할 수 있는 비상문을 개방토록 하고 있고, 건축법 시행령에도 옥상에 광장을 설치할 경우 비상문을 상시 개방할 것을 명시하고 있다.
또한, 24시간 관리인이 상주하면서 비상 시 옥상출입문의 개방이 가능토록 관리하거나 아파트와 같은 공동주택의 경우 옥상 출입문 열쇠를 각 세대에 미리 지급하여 유사 시 직접 개방이 가능하게 관리되도록 하고 있다.
하지만, 대다수 아파트에서는 옥상 개방 시 청소년들의 본드??가스 흡입과 혼숙 등 탈선 장소로 악용될 위험이 크고 자살이나 추락 등 안전사고 위험이 높다는 이유로 옥상 출입문을 잠그거나 아예 자물쇠로 채워놓고 출입을 제안하고 있는 실정이다.
이에 따라 막상 화재나 기타 비상상황이 발생하게 되면 이를 관리하는 관리자에 의하지 않으면 비상문의 잠금장치를 열 수 가 없어 뜻하지 않은 사고를 당하는 것이 다반사였다.
그래서, 최근에는 대피 공간 확보와 입주민 불편을 동시에 해소할 수 있도록 아파트 관리사무소에서 원격조정이 가능한 옥상 출입문 개폐장치와 화재감지센서와 연결된 자동개방시설 설치 등의 필요성이 제기되고 있다.
국내 공개특허 제10-2013-0113093호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 평상 시 정상적으로 비상문이 잠김 상태로 유지되다가 화재 수신기와 연동하여 긴급상황 즉, 화재 발생 시 자동으로 비상문이 개방되도록 제어할 수 있도록 한 비상문 자동 개폐 장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 건물 내에 설치된 적어도 하나의 화재 감지기와 연결되며, 각 화재 감지기로부터 발생되는 화재 감지신호를 수신하여 화재 발생을 알리기 위한 화재 발생신호로 출력하는 화재 수신기; 비상문의 근처에 설치되며, 해당 비상문의 개방 또는 폐쇄 동작을 수행하는 비상문 개폐 구동부; 및 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 비상문 자동 개폐 장치를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호는, 화재 발생 시 건물 내에 설치된 경종을 울리기 위한 경종신호로 이루어짐이 바람직하다.
바람직하게, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호는, RF(Radio Frequency) 신호 또는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 상기 제어부로 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 근거리 무선통신 방식은, 비콘(Beacon), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification) 또는 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA) 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받을 경우, 즉시 해당 비상문이 자동으로 개방되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하며, 해당 화재 발생신호가 복구될 경우 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 특정 키 입력신호를 출력하는 키 입력부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 키 입력부로부터 출력된 특정 키 입력신호를 제공받아 미리 등록된 관리자 비밀번호 키 입력신호와 비교하여 동일할 경우, 해당 비상문이 자동으로 개방되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 키 입력부로부터 출력된 특정 키 입력신호에 따라 해당 비상문이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간이 경과될 경우, 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 비접촉식 RFID 카드의 RFID 카드 정보를 인식하는 RFID 카드 리더부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 RFID 카드 리더부로부터 인식된 RFID 카드 정보를 제공받아 미리 등록된 RFID 카드 정보와 비교하여 동일할 경우, 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 RFID 카드 리더부로부터 인식된 RFID 카드 정보에 따라 해당 비상문이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간이 경과될 경우, 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 특정 카드의 근접 또는 접촉여부에 따라 해당 특정 카드 정보를 인식하는 카드 리더부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 카드 리더부로부터 인식된 특정 카드 정보를 제공받아 미리 등록된 특정 카드 정보와 비교하여 동일할 경우, 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 카드 리더부로부터 인식된 특정 카드 정보에 따라 해당 비상문이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간이 경과될 경우, 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 비상 키 입력신호를 출력하는 비상 버튼부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 비상 버튼부로부터 출력된 비상 키 입력신호를 제공받을 경우, 해당 비상문이 자동으로 개방되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어함과 아울러 청각적 및 시각적으로 외부에 비상 경보를 알릴 수 있도록 주변에 설치된 비상 경보음 발생부 및 비상 경보등의 동작을 온(ON)시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 비상 버튼부로부터 출력되는 비상 키 입력신호는, RF(Radio Frequency) 신호 또는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 상기 제어부로 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 비상문 개폐 구동부와 상기 제어부 간에 연결된 전선의 단선여부에 따라 이를 감지하여 단선 감지신호를 출력하는 단선 감지부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 단선 감지부로부터 출력된 단선 감지신호를 제공받을 경우, 단선 경보를 외부에 알릴 수 있도록 주변에 설치된 단선 경보등의 동작을 온(ON)시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부가 탑재되어 외부로부터 상기 제어부를 보호하기 위한 함체의 개방여부에 따라 이를 감지하여 함체개방 감지신호를 출력하는 함체개방 감지부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 함체개방 감지부로부터 감지된 함체개방 감지신호를 제공받을 경우, 청각적 및 시각적으로 함체개방 경보를 외부에 알릴 수 있도록 주변에 설치된 함체개방 경보음 발생부 및 함체개방 경보등의 동작을 온(ON)시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 제한범위의 진폭으로 제한된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호로 변환하여 무선 송신하는 화재신호 무선 송신모듈; 및 상기 화재신호 무선 송신모듈로부터 무선 송신된 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 화재신호 무선 수신모듈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 화재신호 무선 송신모듈은, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 수신하여 기 설정된 제한범위의 진폭으로 제한된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호로 출력하는 맥류 수신부; 상기 맥류 수신부로부터 출력된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 제공받아 이를 분석하여 특정 무선 신호로 생성되도록 특정 제어신호를 출력하는 송신 제어부; 상기 송신 제어부의 특정 제어신호에 따라 상기 맥류 수신부로부터 출력된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 특정 무선 신호로 생성하는 무선 송신부; 및 상기 무선 송신부로부터 생성된 특정 무선 신호를 제공받아 상기 화재신호 무선 수신모듈로 무선 전송하는 송신 안테나를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 맥류 수신부는, 입력되는 신호의 극성을 제거하는 정류기; 상기 정류기로부터 제거된 신호의 전압을 기 설정된 맥류 전압으로 감쇠시키는 전압분배저항; 및 상기 전압분배저항으로부터 감쇄된 맥류 전압을 평활시키는 콘덴서를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 화재신호 무선 수신모듈은, 상기 화재신호 무선 송신모듈로부터 무선 송신된 화재 발생신호를 수신하는 수신 안테나; 상기 수신 안테나를 통해 무선 수신되는 화재 발생신호를 입력받는 무선 수신부; 상기 무선 수신부로부터 무선 입력받은 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호가 생성되도록 특정 제어신호를 출력하는 수신 제어부; 및 상기 수신 제어부의 특정 제어신호에 따라 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 맥류 송신부를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 비상문 자동 개폐 장치에 따르면, 평상 시 정상적으로 비상문이 잠김 상태로 유지되다가 화재 수신기와 연동하여 긴급상황 즉, 화재 발생 시 자동으로 비상문이 개방되도록 제어함으로써, 긴급상황 발생 시 사람들을 신속하게 대피시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 설치 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 화재신호 무선 송신모듈 및 화재신호 무선 수신모듈을 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 화재신호 무선 송신모듈의 맥류 수신부를 구체적으로 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 화재신호 무선 송신모듈의 맥류 수신부의 입출력 파형을 설명하기 위한 그래프이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 설치 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 화재신호 무선 송신모듈 및 화재신호 무선 수신모듈을 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 화재신호 무선 송신모듈의 맥류 수신부를 구체적으로 설명하기 위한 회로도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 화재신호 무선 송신모듈의 맥류 수신부의 입출력 파형을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치는, 크게 화재 수신기(100), 비상문 개폐 구동부(150), 제어부(200), 및 전원공급부(250) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치는, 저장부(300), 키 입력부(350), RFID 카드 리더부(400), 카드 리더부(450), 비상 버튼부(500), 단선 감지부(550), 함체개방 감지부(600), 화재신호 무선 송신모듈(650), 화재신호 무선 수신모듈(700), 비상 경보음 발생부(750), 비상 경보등(800), 단선 경보등(850), 함체개방 경보음 발생부(900), 함체개방 경보등(950) 등을 추가적으로 더 포함할 수도 있다. 한편, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
화재 수신기(100)는 건물 내에 설치된 적어도 하나의 화재 감지기(10-1 내지 10-N)와 각각 연결되어 있으며, 각 화재 감지기(10-1 내지 10-N)로부터 발생되는 화재 감지신호를 수신하여 화재 발생을 알리기 위한 화재 발생신호로 출력하는 기능을 수행한다.
이때, 화재 수신기(100)로부터 출력되는 화재 발생신호는, 화재 발생 시 건물 내에 설치된 경종(미도시)을 울리기 위한 경종신호로 이루어짐이 바람직하다.
또한, 화재 수신기(100)로부터 출력되는 화재 발생신호는 예컨대, RF(Radio Frequency) 신호 또는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 제어부(200)로 출력함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 유선 통신 또는 유/무선 통신망을 이용하여 제어부(200)로 출력할 수도 있다.
이때, 상기 근거리 무선통신 방식은 예컨대, UWB(Ultra Wideband), 비콘(Beacon), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA) 또는 RFID(Radio Frequency Identification) 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 유/무선 통신망은 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(Wi-Fi), 와이기그(WiGig), 와이브로(Wireless Broadband Internet, Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선망일 수 있다.
상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 화재 수신기(100)가 제어부(200)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망 일 수도 있다.
만약, 상기 유/무선 통신망이 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망, 5G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 상기 유/무선 통신망은 화재 수신기(100)와 제어부(200)의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.
한편, 각 화재 감지기(10-1 내지 10-N)는 실내 또는 실외에서 발생된 불꽃의 파장을 감지하는 적어도 하나의 파장센서(미도시)를 이용하여 화재 발생에 대한 화재 발생신호를 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 상기 파장센서는 예컨대, 약 100nm 내지 1200nm의 불꽃(또는 화염)이 방사하는 파장대를 감지할 수 있는 센서로 이루어짐이 바람직하다. 이러한 상기 파장센서는 불꽃이 유발하는 파장대를 감지함으로써 화재 발생 유무를 검출하는데 이용될 수 있다.
즉, 상기 파장센서는 화재 불꽃을 감지하는 센서로, 구체적으로는 반도체 방식의 센서인 것이 바람직하다. 일반적으로 화재 발생 시에 방출되는 빛은 화염의 온도에 따라 각각 특성이 다른 파장을 가지는데, 자외선, 가시광선, 적외선 등 파장의 영역이 다른 세 가지로 대별되며, 각 화재 감지기(10-1 내지 10-N)는 이러한 광학적 반응 특성을 이용하여 해상도 높은 적어도 하나의 파장센서로 광원을 인식하여 화재를 식별해 낼 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 파장센서를 이용하여 화재 발생 유무를 검출함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 화재에 의해서 발생하는 열, 연기 또는 불꽃 등을 감지하기 위해서, 화재를 감시하고자 하는 현장의 환경 정보를 센싱(sensing)하여 대응되는 센서신호로써 출력하는 센서들 예컨대, 온도 감지센서, 자외선 감지센서, 적외선 감지센서, 열화상 감지센서, CO 감지센서, CO2 감지센서 등을 이용할 수도 있다.
비상문 개폐 구동부(150)는 비상문(20)의 근처에 설치되어 있으며, 제어부(200)의 제어에 따라 해당 비상문(20)의 개방 또는 폐쇄(Open or Close) 동작을 수행한다.
이러한 비상문 개폐 구동부(150)는 통상적으로 적어도 하나의 모터(Motor) 및 기어(Gear) 등을 이용하여 비상문(20)을 개폐시킬 수 있지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 유압 또는 공기압 등을 이용하여 비상문(20)을 개폐시킬 수도 있다. 즉, 비상문 개폐 구동부(150)는 통상의 자동문(Automatic Door)에 구비된 구동장치의 구성 및 동작 원리와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제어부(200)는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 전체적인 제어를 수행하는 것으로서, 특히 화재 수신기(100)로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 해당 비상문(20)이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 제어부(200)는 화재 수신기(100)로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받을 경우, 즉시 해당 비상문(20)이 자동으로 개방되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있으며, 해당 화재 발생신호가 원래대로 복구될 경우 해당 비상문(20)이 자동으로 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 후술하는 키 입력부(350)로부터 출력된 특정 키 입력신호를 제공받아 미리 등록된 관리자 비밀번호 키 입력신호와 비교하여 동일할 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 개방되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 키 입력부(350)로부터 출력된 특정 키 입력신호에 따라 해당 비상문(20)이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간(예컨대, 3초, 10초, 15초 등)이 경과될 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 후술하는 RFID 카드 리더부(400)로부터 인식된 RFID 카드 정보를 제공받아 미리 등록된 RFID 카드 정보와 비교하여 동일할 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 RFID 카드 리더부(400)로부터 인식된 RFID 카드 정보에 따라 해당 비상문(20)이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간(예컨대, 3초, 10초, 15초 등)이 경과될 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200) 후술하는 카드 리더부(450)로부터 인식된 특정 카드 정보를 제공받아 미리 등록된 특정 카드 정보와 비교하여 동일할 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 카드 리더부(450)로부터 인식된 특정 카드 정보에 따라 해당 비상문(20)이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간(예컨대, 3초, 10초, 15초 등)이 경과될 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 폐쇄되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 후술하는 비상 버튼부(500)로부터 출력된 비상 키 입력신호를 제공받을 경우, 해당 비상문(20)이 자동으로 개방되도록 비상문 개폐 구동부(150)의 동작을 제어함과 아울러 청각적 및 시각적으로 외부에 비상 경보를 알릴 수 있도록 주변에 설치된 비상 경보음 발생부(750) 및 비상 경보등(800)의 동작을 온(ON)시킬 수 있다.
또한, 제어부(200)는 후술하는 단선 감지부(550)로부터 출력된 단선 감지신호를 제공받을 경우, 단선 경보를 외부에 알릴 수 있도록 주변에 설치된 단선 경보등(850)의 동작을 온(ON)시킬 수 있다.
또한, 제어부(200)는 후술하는 함체개방 감지부(600)로부터 감지된 함체개방 감지신호를 제공받을 경우, 청각적 및 시각적으로 함체개방 경보를 외부에 알릴 수 있도록 주변에 설치된 함체개방 경보음 발생부(900) 및 함체개방 경보등(950)의 동작을 온(ON)시킬 수 있다.
전원공급부(250)는 각 부들 및 모듈 즉, 화재 수신기(100), 비상문 개폐 구동부(150), 제어부(200), 저장부(300), 키 입력부(350), RFID 카드 리더부(400), 카드 리더부(450), 비상 버튼부(500), 단선 감지부(550), 함체개방 감지부(600), 화재신호 무선 송신모듈(650), 화재신호 무선 수신모듈(700), 비상 경보음 발생부(750), 비상 경보등(800), 단선 경보등(850), 함체개방 경보음 발생부(900), 함체개방 경보등(950) 등에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행하는 바, 계속적인 전원 공급을 위해 상용 교류(AC) 전원(예컨대, AC 220V)을 직류(DC) 전원으로 변환되도록 구현함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 통상의 배터리로(Battery) 및 충전모듈 등으로 구현할 수도 있다.
저장부(300)는 제어부(200)를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지하는 기능을 수행한다.
또한, 저장부(300)는 임의의 관리자에 의해 미리 등록 또는 설정된 관리자 비밀번호 키 입력신호, 비상문의 개방시간, RFID 카드 정보, 특정 카드 정보 등을 저장하는 기능을 수행한다.
이러한 저장부(300)는 예컨대, 플래시 메모리 타입(Flash Memory type), 하드디스크 타입(Hard Disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어부(200)에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장부(300)에 저장되고, 제어부(200)에 의해 실행될 수 있다.
그리고, 키 입력부(350)는 제어부(200)의 제어에 따라 동작되며, 소정의 압력으로 터치 시 특정 키 입력신호를 출력하여 이를 제어부(200)로 전송하는 기능을 수행하는 것으로서, 적어도 하나의 터치 버튼들(351)이 구비되어 있으며, 각각의 터치 버튼들(351)은 발광소자인 LED(Light Emitting Diode)를 백라이트(backlight)로 이용하여 어두운 환경에서 편리하게 키 입력을 가능하게 할 수 있다.
RFID 카드 리더부(400)는 제어부(200)의 제어에 따라 동작되며, 비접촉식 RFID(Radio Frequency IDentification) 카드의 RFID 카드 정보를 인식하여 이를 제어부(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 RFID 카드 리더부(400)는 통상적으로 소정의 무선 주파수를 통해 RFID 태그 라벨에 부착된 RFID 태그로 전원을 공급 및 상기 RFID 태그로부터 송신되는 소정의 신호를 수신하는 안테나 및/또는 상기 RFID 태그로부터 수신되는 소정의 RFID 정보를 판독하는 RFID 판독기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
카드 리더부(450)는 제어부(200)의 제어에 따라 동작되며, 특정의 외부 카드(예컨대, 신용카드, 직불카드, 현금카드, 백화점카드, 교통카드 등)의 근접 또는 접촉여부에 따라 해당 특정의 외부 카드 정보를 인식하여 이를 제어부(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 카드 리더부(450)는 자기띠(Magnetic Stripe, MS) 방식을 이용하는 마그네틱 카드, 직접회로(Integrated Circuit, IC) 칩을 내장하는 스마트 카드라고도 불리는 IC 카드, SD(Secure Digital) 카드, 바코드가 구비된 카드, QR(Quick Response Code) 코드가 구비된 카드, NFC(Near Filed Communication) 카드 등을 인식할 수 있는 판독기를 포함할 수 있다.
비상 버튼부(500)는 비상문(20) 또는 제어부(200)가 탑재된 함체(30)에 설치되어 있는 바, 비상 버튼부(500)는 제어부(200)의 제어에 따라 동작되며, 소정의 압력에 의해 누름 동작되어 비상 키 입력신호를 유선 및/또는 무선 방식을 이용하여 제어부(200)로 출력하는 기능을 수행한다.
이러한 비상 버튼부(500)로부터 출력되는 비상 키 입력신호는 예컨대, RF(Radio Frequency) 신호 또는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 제어부(200)로 출력할 수 있다.
단선 감지부(550)는 제어부(200)의 제어에 따라 동작되며, 비상문 개폐 구동부(150)와 제어부(200) 간에 연결된 전선의 단선여부에 따라 이를 감지하여 단선 감지신호를 제어부(200)로 출력하는 기능을 수행한다.
함체개방 감지부(600)는 제어부(200)의 제어에 따라 동작되며, 제어부(200)가 탑재되어 외부로부터 제어부(200)를 보호하기 위한 함체(30)의 개방여부에 따라 이를 감지하여 함체개방 감지신호를 제어부(200)로 출력하는 기능을 수행한다.
이러한 함체개방 감지부(600)는 X, Y 및 Z 방향의 변화 값을 이용하여 함체(30)가 열리거나 닫힌 상태를 감지하는 가속도 센서를 포함하여 구현함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 소정의 자장을 형성하는 마그네틱부와 상기 마그네틱부의 접근 여부에 따라 온/오프(ON/OFF)되는 리드 스위치부로 구성하여 함체(30)의 개폐상태를 구분하는 전기적 감지신호를 얻을 수 있도록 구현하거나, 포토(Photo) 센서모듈 또는 홀(Hall) 센서모듈 등을 포함하여 구현할 수도 있다.
예를 들면, 상기 포토(Photo) 센서모듈을 사용하는 경우에는 함체(30)의 몸체에 발광부(예컨대, 발광다이오드(LED))를 설치하고, 함체(30)의 도어에 수광부(예컨대, 포토 트랜지스터(Photo Transistor))를 설치하는 형태로 구성될 수 있으며, 함체(30)의 몸체와 도어가 일정간격 이격 또는 근접 시 상기 수광부로 전달되는 빛 신호가 약해지거나 강해져 상기 수광부가 오프(OFF) 또는 온(ON)되고 이에 따라 감지신호가 제어부(200)로 전달되는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 상기 홀(Hall) 센서모듈을 사용하는 경우에는 함체(30)의 도어에 마그네틱부를 설치하고, 함체(30)의 몸체에 홀(Hall) 센서부를 설치하여 함체(30)의 도어가 함체(30)의 몸체로부터 개폐 움직임으로 인해 줄어들거나 늘어나는 홀(Hall) 전압을 이용하여 함체(30)의 개방여부를 인지하도록 구성될 수 있다.
화재신호 무선 송신모듈(650)은 화재 수신기(100)로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 제한범위의 진폭으로 제한된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호로 변환하여 무선 송신하는 기능을 수행한다.
이러한 화재신호 무선 송신모듈(650)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 화재 수신기(100)로부터 출력되는 화재 발생신호(예컨대, 맥류 신호 등)를 수신하여 기 설정된 제한범위의 진폭으로 제한된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호로 출력하는 맥류 수신부(651)와, 맥류 수신부(651)로부터 출력된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 제공받아 이를 분석하여 특정 무선 신호로 생성되도록 특정 제어신호를 출력하는 송신 제어부(652)와, 송신 제어부(652)의 특정 제어신호에 따라 맥류 수신부(651)로부터 출력된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 특정 무선 신호로 생성하는 무선 송신부(653)와, 무선 송신부(653)로부터 생성된 특정 무선 신호를 제공받아 화재신호 무선 수신모듈(700)로 무선 전송하는 송신 안테나(654)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 맥류 수신부(651)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 입력되는 신호의 극성을 제거하는 정류기(651a)와, 정류기(651a)로부터 제거된 신호의 전압을 기 설정된 맥류 전압으로 감쇠시키는 전압분배저항(651b)과, 전압분배저항(651b)으로부터 감쇄된 맥류 전압을 평활시키는 콘덴서(651c)를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 도 5에서는 맥류 수신부(651)의 입출력 파형을 도시한 것으로서, 입력 파형(A)은 일정 범위의 진폭과 주기를 갖고 변화하는 맥류 파형이고, 맥류 수신부(651)를 통과한 출력 파형(B)은 적절한 범위로 진폭이 제한된 것을 볼 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실이예에서 사용하는 무선 신호는 필요에 따라 OOK, QPSK, QAM 등의 변조를 사용할 수 있으며, 전송되는 데이터는 온/오프(ON/OFF) 데이터, 정해진 패턴의 데이터, 상황에 따라 변화하는 데이터일 수 있다. 본 발명은 특정 형태의 무선 신호에만 국한되는 것은 아니다.
화재신호 무선 수신모듈(700)은 화재신호 무선 송신모듈(650)로부터 무선 송신된 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 생성하여 제어부(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 화재신호 무선 수신모듈(700)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 화재신호 무선 송신모듈(650)로부터 무선 송신된 화재 발생신호를 수신하는 수신 안테나(710)와, 수신 안테나(710)를 통해 무선 수신되는 화재 발생신호를 입력받는 무선 수신부(720)와, 무선 수신부(720)로부터 무선 입력받은 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호가 생성되도록 특정 제어신호를 출력하는 수신 제어부(730)와, 수신 제어부(730)의 특정 제어신호에 따라 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 생성하여 제어부(200)로 전송하는 맥류 송신부(740)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 비상문 자동 개폐 장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100 : 화재 수신기,
150 : 비상문 개폐 구동부,
200 : 제어부,
250 : 전원공급부,
300 : 저장부,
350 : 키 입력부,
400 : RFID 카드 리더부,
450 : 카드 리더부,
500 : 비상 버튼부,
550 : 단선 감지부,
600 : 함체개방 감지부,
650 : 화재신호 무선 송신모듈,
700 : 화재신호 무선 수신모듈,
750 : 비상 경보음 발생부,
800 : 비상 경보등,
850 : 단선 경보등,
900 : 함체개방 경보음 발생부,
950 : 함체개방 경보등

Claims (19)

  1. 건물 내에 설치된 적어도 하나의 화재 감지기와 연결되며, 각 화재 감지기로부터 발생되는 화재 감지신호를 수신하여 화재 발생을 알리기 위한 화재 발생신호로 출력하는 화재 수신기;
    비상문의 근처에 설치되며, 해당 비상문의 개방 또는 폐쇄 동작을 수행하는 비상문 개폐 구동부;
    특정 키 입력신호를 출력하는 키 입력부;
    비상 키 입력신호를 출력하는 비상 버튼부;
    비접촉식 RFID 카드의 RFID 카드 정보를 인식하는 RFID 카드 리더부;
    특정 카드의 근접 또는 접촉여부에 따라 해당 특정 카드 정보를 인식하는 카드 리더부;
    상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 비상문 개폐 구동부와 상기 제어부 간에 연결된 전선의 단선여부에 따라 이를 감지하여 단선 감지신호를 출력하는 단선 감지부;
    상기 제어부가 탑재되어 외부로부터 상기 제어부를 보호하기 위한 함체의 개방여부에 따라 이를 감지하여 함체개방 감지신호를 출력하는 함체개방 감지부;
    상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 제한범위의 진폭으로 제한된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호로 변환하여 무선 송신하는 화재신호 무선 송신모듈; 및
    상기 화재신호 무선 송신모듈로부터 무선 송신된 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 화재신호 무선 수신모듈을 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 제공받을 경우 즉시 해당 비상문이 자동으로 개방되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어함과 아울러 해당 화재 발생신호가 복구될 경우 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하고, 상기 키 입력부로부터 출력된 특정 키 입력신호를 제공받아 미리 등록된 관리자 비밀번호 키 입력신호와 비교하여 동일할 경우 해당 비상문이 자동으로 개방되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어함과 아울러 상기 키 입력부로부터 출력된 특정 키 입력신호에 따라 해당 비상문이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간이 경과될 경우 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하며, 상기 RFID 카드 리더부로부터 인식된 RFID 카드 정보를 제공받아 미리 등록된 RFID 카드 정보와 비교하여 동일할 경우 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어함과 아울러 상기 RFID 카드 리더부로부터 인식된 RFID 카드 정보에 따라 해당 비상문이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간이 경과될 경우 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하며, 상기 카드 리더부로부터 인식된 특정 카드 정보를 제공받아 미리 등록된 특정 카드 정보와 비교하여 동일할 경우 해당 비상문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어함과 아울러 상기 카드 리더부로부터 인식된 특정 카드 정보에 따라 해당 비상문이 자동으로 개방된 후, 미리 설정된 개방시간이 경과될 경우 해당 비상문이 자동으로 폐쇄되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어하며, 상기 비상 버튼부로부터 출력된 비상 키 입력신호를 제공받을 경우 해당 비상문이 자동으로 개방되도록 상기 비상문 개폐 구동부의 동작을 제어함과 아울러 청각적 및 시각적으로 외부에 비상 경보를 알릴 수 있도록 주변에 설치된 비상 경보음 발생부 및 비상 경보등의 동작을 온(ON)시키며, 상기 단선 감지부로부터 출력된 단선 감지신호를 제공받을 경우 단선 경보를 외부에 알릴 수 있도록 주변에 설치된 단선 경보등의 동작을 온(ON)시키며, 상기 함체개방 감지부로부터 감지된 함체개방 감지신호를 제공받을 경우 청각적 및 시각적으로 함체개방 경보를 외부에 알릴 수 있도록 주변에 설치된 함체개방 경보음 발생부 및 함체개방 경보등의 동작을 온(ON)시키며,
    상기 화재신호 무선 송신모듈은, 상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호를 수신하여 기 설정된 제한범위의 진폭으로 제한된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호로 출력하는 맥류 수신부와, 상기 맥류 수신부로부터 출력된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 제공받아 이를 분석하여 특정 무선 신호로 생성되도록 특정 제어신호를 출력하는 송신 제어부와, 상기 송신 제어부의 특정 제어신호에 따라 상기 맥류 수신부로부터 출력된 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 특정 무선 신호로 생성하는 무선 송신부와, 상기 무선 송신부로부터 생성된 특정 무선 신호를 제공받아 상기 화재신호 무선 수신모듈로 무선 전송하는 송신 안테나를 포함하며,
    상기 맥류 수신부는, 입력되는 신호의 극성을 제거하는 정류기와, 상기 정류기로부터 제거된 신호의 전압을 기 설정된 맥류 전압으로 감쇠시키는 전압분배저항과, 상기 전압분배저항으로부터 감쇄된 맥류 전압을 평활시키는 콘덴서를 포함하여 이루어지며,
    상기 화재신호 무선 수신모듈은, 상기 화재신호 무선 송신모듈로부터 무선 송신된 화재 발생신호를 수신하는 수신 안테나와, 상기 수신 안테나를 통해 무선 수신되는 화재 발생신호를 입력받는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부로부터 무선 입력받은 화재 발생신호를 제공받아 이를 기반으로 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호가 생성되도록 특정 제어신호를 출력하는 수신 제어부와, 상기 수신 제어부의 특정 제어신호에 따라 무극성 맥류 파형의 화재 발생신호를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 맥류 송신부를 포함하며,
    상기 화재 수신기로부터 출력되는 화재 발생신호는, 화재 발생 시 건물 내에 설치된 경종을 울리기 위한 경종신호로 이루어거나 RF(Radio Frequency) 신호 또는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 상기 제어부로 출력하며,
    상기 비상 버튼부로부터 출력되는 비상 키 입력신호는, RF(Radio Frequency) 신호 또는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 상기 제어부로 출력하며,
    상기 근거리 무선통신 방식은, 비콘(Beacon), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification) 또는 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA) 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
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