KR101927879B1 - 도어를 이용한 전력 공급 장치 및 이를 포함하는 도어락 - Google Patents

Abstract

도어락 무선 전력 공급 장치로서, 도어(100)의 문틀에 구비된 무선전력공급부(200); 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 무선전력공급부(200)으로부터 무선으로 전력을 공급받으며, 상기 도어에 구비된 전력수신부(300); 및 상기 전력수신부(300)으로부터 전력을 공급받는 도어락(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치가 제공된다.

Description

도어를 이용한 전력 공급 장치 및 이를 포함하는 도어락{Device for providing electrical power using door and doorlock comprising the same}

본 발명은 도어를 이용한 전력 공급 장치 및 이를 포함하는 도어락에 관한 것으로, 보다 상세하게는 문틀과 도어 사이의 이격공간에서 무선으로 도어에 전력을 공급하며, 이로부터 도어의 잠금 상태를 용이하게 파악하여 보안성을 향상시킬 수 있고, 아울러 도어락을 릴레이로 하여 전력을 외부로 공급할 수 있으며, 더 나아가 도어를 IOT 기술에 접목하여 도어를 다양하게 활용할 수 있는, 도어를 이용한 전력 공급 장치 및 이를 포함하는 도어락에 관한 것이다.

도어의 개폐를 제어하는 도어락은 기계적 장치에서 점차 디지털화되는 추세를 보이고 있다. 하지만, 이와 같은 도어락에는 필수적으로 건전지와 같은 전력공급부가 내장되어 있으며, 도어의 개페 상태를 건물의 보안 서버에 지능적으로 전송하기 어려웠다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 특허출원 10-2015-0027241호는 출입문에 설치되는 전기기기용 전원공급장치를 제공한다.

본 인용기술은 전자기기에 인접한 상태를 이루는 경우 외부전원을 공급받는 기술을 제공하나, 실제로 도어의 개폐 상태에 대한 정보 제공이 어려우며, 아울러 전력을 공급받는 도어의 기능이 오로지 도어의 개폐 기능에만 국한되는 문제가 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도어의 충전이 가능한 구조와 그 응용방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 도어락 무선 전력 공급 장치로서, 도어(100)의 문틀에 구비된 무선전력공급부(200); 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받으며, 상기 도어에 구비된 전력수신부(300); 및 상기 전력수신부(300)로부터 전력을 공급받는 도어락(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 도어락 무선 전력 공급 장치는, 상기 전력수신부(300)로 공급되는 전력을 충전하는 충전부(410); 및 상기 도어락(400)의 잠금 상태를 무선으로 전송하기 위한 무선부(420)를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 전력수신부(300)는, 상기 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받는지를 센싱하는 센싱부(310); 및 상기 센싱부(310)에 의하여 센싱된 전력 공급 여부에 따라 상기 도어의 개폐상태를 외부로 전송하기 위한 전송부(320)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 전력수신부(300)는 상기 도어의 닫힌 상태에서의 상기 도어와 문틀 사이의 거리 범위 이내 또는 도어와 문틀 사이의 대항 각도가 180도를 기준으로 기설정된 각도 범위 이내에만 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받는다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 도어락 무선 전력 공급 장치는, 상기 도어(100)가 닫힌 상태에서 상기 도어락(400)에 충전된 전력을 상기 도어의 문틀에 구비된 또 다른 전력수신부(500)로 재전송한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 도어락(410)에 충전된 전력을 상기 도어의 문틀에 구비된 또 다른 전력수신부으로 재전송하는 것은, 상기 충전부(410)에 충전된 전력이 기설정된 수준 이상인 경우에만 수행된다.

본 발명에 따르면, 도어가 연결되는 고정부와 상기 고정부를 중심으로 회전하여 거리가 가변되는 도어 사이의 거리 간극을 기반으로 도어에 전력을 공급하도록 작동하며, 전자 장치로부터 발생하는 다양한 전자적 신호를 상기 전력공급라인을 통하여 제어부로 전송할 수 있게 하여, 도어에 다양한 전자적 장치가 구비되어 활용될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락 무선 전력 공급장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락 무선 전력 공급장치의 도어와 문틀 사이의 이격거리(d)에 따른 도어락 전력 공급 방식을 설명하는 도면이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 도어 각도에 따른 충전 여부를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시에에 따른 도어 상태의 센싱 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 도어락 전력 전송 방식을 설명하는 도면이다.
도 8 및 9는 본 발명에 따라 전력을 충전 받는 도어를 이용한 보안 감지 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 도어에 충전된 전력을 이용한 응용예를 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 명세서 전반에 걸쳐 표시되는 약어는 본 명세서 내에서 별도의 다른 지칭이 없다면 당업계에서 통용되어, 이해되는 수준으로 해석되어야 한다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 도어락 무선 전력 공급장치로서, 문틀과 도어 사이의 이격 사이에서 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 공급장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 도어가 닫힌 상태에서 문틀과 도어 사이의 이격 공간이 좁아질 때에만 전력을 공급하게 함으로써 전력 충전에 따른 효율을 극대화할 뿐만 아니라, 전력 충전 여부에 따라 도어의 닫힘 상태를 판단하게 한다.

즉, 본 발명은 도어의 상태에 따라 전력 공급여부가 결정되는 구성을 이용하여 도어 상태를 파악함으로써 보안성을 향상시킬 수 있고, 아울러 도어락을 릴레이로 하여 전력을 외부로 공급할 수 있다, 더 나아가 도어를 IOT 기술에 접목하여 도어를 다양하게 활용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락 무선 전력 공급장치의 모식도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락 무선 전력 공급 장치는, 도어(100)의 문틀(110)에 구비된 무선전력공급부(200); 상기 도어(100)가 닫힌 상태에서 상기 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받으며, 상기 도어에 구비된 전력수신부(300); 및 상기 전력수신부(300)로부터 전력을 공급받는 도어락(400)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 무선전력공급 및 수신은 통상의 무선충전 방식을 따르며, 본 발명의 범위는 이러한 무선충전 방식에 제한되지 않는다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전은 자기충전 방식으로 자기충전의 유효거리를 도어와 문틀 사이의 이격거리(d)로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력수신부(300)는 상기 무선전력공급부(200)로부터 공급되는 전력을 수신하는 것으로, 근접거리에 기반한 자기유도방식에 따라 무선전력공급부(200)에 구비된 1차 코일과, 상기 전력수신부(300)에 구비된 2차코일간의 자기유도에 의하여 상기 전력수신부로 전력이 공급되며, 상기 공급된 전력은 도어락(400)으로 공급된다.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 도어가 닫힌 상태에서는 도어와 문틀이 서로 평행하나, 열린 상태에서는 평행하지 않은 점에 착안하여 도어와 문틀 사이의 대항각도가 기설정된 각도 범위 이내, 즉, 대항 각도가 180도를 기준으로 기설정된 각도 범위 이내에만 도어를 충전시키는 구성을 제공한다.

도 3a 및 3b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 도어 각도에 따른 충전 여부를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 3a를 참조하면, 도어가 닫힌 상태에서 도어와 문틀이 서로 마주보는 각도 α는 180도이며, 이에 따라 도어와 문틀 사이의 코일에는 균일한 자기장이 형성되어 전력이 충전된다.

하지만, 도어가 열리는 경우라면, 도어와 문틀이 서로 마주보는 각도 α는 180도가 아니며, 더 많이 열리는 경우라면 180도를 기준으로 기설정된 각도범위를 초과하게 된다. 이 경우, 코일 전체적으로 균일한 자기장이 형성되지 않게 되며, 각도가 커짐에 따라 자기장의 편차가 기설정된 값보다 커지게 된다. 이 경우, 도어와 문틀 사이의 자기장 유도 방식의 전력충전이 진행되지 않게 된다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 도어와 문틀 사이의 각도를 센싱하기 위한 센서가 구비될 수 있으며, 이에 따라 도어의 개방여부와 전력충전을 구분하게 된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 도어락(400)에는 별도의 충전부(410)가 구비되며, 상기 도어가 닫힌 상태에서 공급되는 전력을 공급받아 도어의 개폐를 제어한다.

도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 방식을 설명하는 도면이다.

도 4 및 5를 참조하면, 도어가 열린 상태에서는 도어락의 기능은 사실상 무의미하므로, 도어가 닫힌 상태에서 도어락에 전력을 공급하여 도어락의 개폐를 제어하는 기술을 제공한다. 이로써 밧데리를 사용하는 경우 도어의 개폐 여부와 관계없이 전력이 소진되는 종래 기술의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 전력수신부의 내부 또는 외부에 구비된 충전부(410)는 도어가 닫힌 후 즉시 도어를 폐쇄시키도록 도어락을 제어하는 수준의 전력만을 공급하면 충분하므로, 종래와 같이 많은 수의 밧데리 또는 큰 크기의 충전부를 사용할 필요가 없다는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시에에 따른 도어 상태의 센싱 방법을 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 도어가 닫힌 상태에서 폐쇄가 되는 경우, 닫힌 상태에서 공급되는 전력에 의하여 상기 도어락에 구비된 무선송신수단(예를 들어 블루투스, 와이파이 등)을 통하여 도어의 닫힘(이것은 전력공급 여부에 따라 즉시 결정될 수 있다)과, 종래 기술에 따른 도어락의 잠금 센서를 통하여 잠금 상태를 동시에 센싱하여, 두 조건이 모두 만족하는 경우 도어가 잠금 상태로 판별되어 해당되는 도어 잠금 신호가 외부로 전송될 수 있다. 따라서, 열린 상태에서 도어락이 잠기는 경우, 도어가 잠겼다고 잘못 센싱 하는 문제를 효과적으로 해결하여 도어 센서의 보안성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기 도어락이 전력 전송의 릴레이로 기능한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 도어락 전력 전송 방식을 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 도어(100)가 닫힌 상태에서 상기 도어락(400)에 충전된 전력은 상기 도어의 문틀에 구비된 또 다른 전력수신부(500)로 재전송된다.

즉, 도어가 닫힌 상태에서 상기 도어(100)는 상술한 방식에 따라 전력을 공급받는데, 충전이 일정 수준 이상이 되면 상기 공급받는 전력은 외부로 재전송될 수 있으며 상기 재전송은 도어 락킹 구조내에 구비된 유선이나 무선 방식 모두 가능하다.

본 발명은 상술한 방식으로 전력을 공급받는 도어가 실내측과 실외측 모두 구비되는 점에 기초하여 일종의 물건의 위치가 실내인지 또는 실외인지를 판독하고, 이를 통하여 물건의 분실 여부를 식별하게 하는 방식을 제공한다.

도 8 및 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어(100)는 실내와 실외측에 모두 도어(401, 402)가 구비된다.

상기 도어들은 전기적 신호를 발생시키는데, 상기 전기적 신호는 블루투스 등과 같이 종래에 사용되는 임의의 모든 신호가 이에 포함될 수 있다.

이때, 상기 도어와 상기 전기적 신호의 수신이 가능한 통신부를 구비한 물건(600)은 실내 또는 실외 도어로부터 전기적 신호를 수신 하게 되는데, 그 강도는 실내 또는 실외 중 어디에 위치하는지에 따라 달라진다.

예를 들어 실내에 있는 경우라면, 실내측 도어(401)로부터 전송되는 전기적 신호(예를 들어 블루투스 신호)를 강하게 받게 되는데, 이때 상기 물건(600)은 실내에 있다고 판단된다. 반대로 실외로 물건이 나가게 되는 경우라면, 실외측 도어(402)로부터의 전기적 신호를 더 강하게 받게 되며, 이때 상기 물건(600)은 실외에 있다고 판단할 수 있다.

이 같은 방식으로 파악되는 물건의 위치로부터 도난 여부가 효과적으로 판단될 수 있으며, 더 나아가서 호텔이나 아파트와 같은 다수의 객실이 있는 건물에서의 사용자 위치를 용이하게 파악할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 도어에 충전된 전력을 이용한 응용예를 설명하는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 충전된 전력을 도어의 일정거리만큼 움직여 사용자가 용이하게 손이나 발로 문을 열 수 있게 한다.

즉, 도어에 충전된 전력으로 도어에 구비된 모터가 작동하는데, 이에 따라 미리 액세스가 허용된 사용자가 도어앞에 오는 경우(예를 들어 블루투스 통신을 통한 사용자 인증 후), 도어락이 해제될 뿐만 아니라 도어가 사용자가 용이하게 열 수 있을 수준만큼 개방된다. 이로써 사용자는 용이하게 도어를 열고 내부 또는 외부로 나갈 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 문틀로부터 도어가 닫힘 상태에서 공급되는 전력을 이용하여 도어락을 구동할 수 있고, 아울러 도어 자체의 개방 등에 충전된 전력을 활용할 수 있다.

100 : 도어
110 : 문틀
200 : 무선전력공급부
300 : 전력수신부
310 : 센싱부
320 : 전송부
400 : 도어락
410 : 충전부
420 : 무선부

Claims (6)

1. 도어락 무선 전력 공급 장치로서,
   도어(100)의 문틀에 구비된 무선전력공급부(200);
   상기 도어에 구비되며, 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받고, 상기 무선전력공급부(200)로부터 무선 전송되는 전력이 센싱되는 경우에 한해 도어 잠금 상태를 확인 및 통보하는 전력수신부(300); 및
   상기 전력수신부(300)로부터 전력을 공급받는 도어락(400);
   상기 도어락(400)의 잠금 상태를 센싱 및 통보하는 도어락 잠금 센서; 및
   상기 도어(100)의 정상 잠금 여부를 무선으로 전송하기 위한 무선부(420);을 포함하며,
   상기 전력수신부(300)는 상기 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받는지를 센싱하는 센싱부(310); 및 상기 센싱부(310)에 의하여 센싱된 전력 공급 여부에 따라 상기 도어(100)의 개폐상태를 외부로 전송하기 위한 전송부(320)를 포함하며,
   상기 도어락(400)은 상기 전력수신부(300)의 도어 잠금 상태와 상기 도어락 잠금 센서의 도어락 잠금 상태를 중복 확인하여, 상기 도어(100)의 정상 잠금 여부를 최종 확인 및 결정하는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 도어락 무선 전력 공급 장치는,
   상기 전력수신부(300)로 공급되는 전력을 충전하는 충전부(410)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전력수신부(300)는,
   상기 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받는지를 센싱하는 센싱부(310); 및
   상기 센싱부(310)에 의하여 센싱된 전력 공급 여부에 따라 상기 도어의 개폐상태를 외부로 전송하기 위한 전송부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 전력수신부(300)는 상기 도어의 닫힌 상태에서의 상기 도어와 문틀 사이의 거리 범위 이내 또는 도어와 문틀 사이의 대항 각도가 180도를 기준으로 기설정된 각도 범위 이내에만 무선전력공급부(200)로부터 무선으로 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 도어락 무선 전력 공급 장치는,
   상기 도어(100)가 닫힌 상태에서 상기 도어락(400)에 충전된 전력을 상기 도어의 문틀에 구비된 또 다른 전력수신부(500)로 재전송하는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 도어락(400)에 충전된 전력을 상기 도어의 문틀에 구비된 또 다른 전력수신부으로 재전송하는 것은, 상기 충전부(410)에 충전된 전력이 기설정된 수준 이상인 경우에만 수행되는 것을 특징으로 하는 도어락 무선 전력 공급 장치.
   
   
   
   
   

Images