KR102323784B1 - Rf 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템 - Google Patents

Rf 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트키를 이용한 도어락 시스템에 있어서, 상기 스마트키의 신호 또는 상기 스마트키 사용자로부터 신호를 검출하여 하기 도어락 본체를 활성화시키는 센서부; 인증정보를 포함하고 하기 도어락 본체와 인증을 위한 RF 신호를 송수신하는 스마트키; 및 상기 스마트키와 상기 인증정보를 RF 신호로 송수신하여 상기 스마트키가 인증된 경우 문을 개폐시키는 도어락 본체를 포함하여, 무선 통신으로 RF 신호를 송수신하고, 센서부에 신호가 검출된 경우에만 도어락을 활성화시킴으로써 저전력으로 작동 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

RF 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템{LOW POWER SMART KEY LOCK SYSTEM USING RF SIGNAL}
본 발명은 스마트키를 이용한 도어락 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RF 신호와 IR 센서 또는 PIR 센서(인체감지 센서)를 이용하여 저전력으로 도어를 개폐할 수 있는 도어락 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 사무실, 호텔, 아파트, 공장 등의 출입문 잠금장치로는 열쇠를 이용하여 도어를 개폐하는 기계식 도어락이 주로 사용되었는데, 종래의 기계식 도어락은 사용자가 외출 시 열쇠를 필히 휴대해야만 하고, 열쇠를 분실할 경우에는 출입문을 개폐할 수 없으며, 열쇠의 복제가 용이하여 보안성이 취약하다. 이를 보완하기 위한 방안으로 보안 카드 또는 비밀번호를 이용하여 도어를 개폐하는 방식의 디지털 도어락(digital door lock)이 개발되었다. 그러나 디지털 도어락은 도어의 잠금 상태 해제를 위해서 보안 카드의 접촉, 비밀번호의 입력 등 사용자 인증을 위한 일련의 행위가 필요하다.
보안 카드를 이용하는 도어락의 사용자는 보안 카드를 도어락에 접촉시켜야 한다. 보안 카드가 도어락에 접촉되면, 도어락 내부의 카드 리더기가 보안 카드에 등록되어 있는 정보를 확인한 후 도어의 잠금 상태를 해제한다. 이때, 잠금 해제를 위해 사용자가 호주머니나 가방으로부터 보안 카드를 꺼내서 도어락에 접촉시켜야만 한다.
비밀번호를 이용하는 도어락의 경우에는 사용자가 도어락에 장착된 키패드를 통해 비밀번호를 입력하면, 기 등록되어 있는 비밀번호와 일치하는지 확인하여 도어를 개폐하도록 제어한다. 따라서 잠금 해제를 위해 사용자가 키패드에 비밀번호를 직접 눌러야 하는 점에서 불편함이 있다.
최근에는 블루트스 기술을 이용한 비접촉식 도어락 장치가 개시되었다. 사용자가 휴대폰을 휴대하는 것만으로 잠금을 해제할 수 있도록 함으로써 사용자의 편의성을 보다 강화시킨 것이 특징이다. 그러나, 블루투스 구현의 특성상 도어락에 탑재된 블루투스 모듈은 지속적으로 블루투스 신호를 방출함으로써 큰 전력소모가 요구된다. 또한 휴대폰은 블루투스 기능을 항상 켜 두어야 하므로 배터리 소모량이 증가되고, 일부 최신 기종에서만 제한적으로 적용되므로, 사용이 제한적이다.
비접촉식 도어락 장치는 자동차 스마트키 기술을 도어락에 적용한 것으로 기술적 특징이 유사하다. 스마트키 기술의 작동원리는 전파송수신 기술로서, 스마트키가 차량에 설치된 LF(Low Frequency) 안테나 전파 범위 안에 존재할 때, 스마트키는 안테나 신호를 수신할 수 있다. 스마트키가 LF 신호를 수신하면 스마트키가 갖고 있는 암호를 RF(Radio Frequency) 전파에 실어 송신한다. 차량의 수신기에서 RF 신호를 수신하여 암호가 일치하면 스마트키 전자제어장치는 통신라인을 통해 차체제어모듈(BCM)로 차문 열림 신호를 보내고 데이터를 받은 BCM은 문 열림 장치를 구동해 차문 잠김을 해제하여 구동된다.
그러나, 스마트키 기술이 자동차에 적용될 수 있는 것은 자동차의 내장된 배터리 때문이다. LF(Low Frequency) 안테나 모듈은 소모하는 전력이 높지만 자동차 배터리의 전력 범위에서는 충분히 구동될 수 있다. 그러나 건물 도어락은 대부분은 건전지로 작동되므로 LF 안테나 모듈을 구동을 위해 큰 전력이 요구되어 건전지 수명이 현저히 감소될 수 있는 문제점이 있다.
관련 종래기술 한국등록특허 제10-12303690000호(이하, ‘선행특허’라 약칭한다)는 스마트키를 이용한 도어락 장치를 개시한다. 이때, 도어락은 스마트키에 LF 신호를 송신하고 스마트키는 도어락에 RF 신호를 송신하는 구성을 개시한다. 도어락에서 LF 신호를 송신하면 소모하는 전력이 커서 건전지 수명이 감소한다. 한편, 본 출원인은 IR 센서 또는 PIR 센서와 송수신 신호를 모두 RF 신호로 변형하는 추가적인 연구 개발을 진행하였다. 이에, 상기 선행특허보다 저전력으로 작동될 수 있음을 확인하게 되었다.
한국등록특허 제10-12303690000호
본 발명은 스마트키와 도어락이 무선통신으로서 RF 신호를 송수신하고, 사용자의 접근이 IR 센서 또는 PIR 센서로 인식된 경우에만 도어락이 활성화됨으로써 저전력으로 작동하는 스마트키 도어락 시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스마트키를 이용한 도어락 시스템에 있어서, 상기 스마트키의 신호 또는 상기 스마트키 사용자로부터 신호를 검출하여 하기 도어락 본체를 활성화시키는 센서부; 인증정보를 포함하고 하기 도어락 본체와 인증을 위한 RF 신호를 송수신하는 스마트키; 및 상기 스마트키와 상기 인증정보를 RF 신호로 송수신하여 상기 스마트키가 인증된 경우 문을 개폐시키는 도어락 본체를 포함하여, 무선 통신으로 RF 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 센서부는, IR 신호를 발광하고 상기 스마트키 사용자로부터 IR 신호를 검출한 경우에 상기 도어락 본체를 활성화시키는 IR 센서부; 또는 상기 스마트키 사용자로부터 PIR 신호를 검출한 경우에 상기 도어락 본체를 활성화시키는 PIR 센서부인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 IR 센서부는, 일정 시간을 주기로 IR 신호를 발광하는 IR 발광부; 상기 스마트키 사용자로부터 IR 신호를 검출하고, IR 신호가 검출된 경우 상기 도어락 본체를 활성화시키는 IR 수광부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 PIR 센서부는, 상기 스마트키 사용자로부터 PIR 신호를 검출하고, PIR 신호가 검출된 경우 상기 도어락 본체를 활성화시키는 PIR 수광부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 IR 발광부 또는 상기 IR 수광부는, 상기 IR 발광부가 IR 신호를 발광하지 않을 때 절전상태인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 도어락 본체는, 상기 센서부에 의해 활성화되어 상기 스마트키로 RF 신호를 송신하는 RF 도어락 송신부; 및 상기 스마트키의 RF 신호를 수신하는 RF 도어락 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 스마트키는, 상기 RF 도어락 송신부의 RF 신호를 수신하고 하기 RF 스마트키 송신부를 활성화시키는 RF 스마트키 수신부; 및상기 스마트키 인증을 위해 상기 도어락 본체에 RF 신호를 송신하는 RF 스마트키 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 RF 스마트키 수신부는, 일정 시간을 주기로 하여 검출시간 동안 상기 RF 신호 도어락 송신부의 RF 신호를 검출하고, 상기 검출시간을 제외한 시간에는 절전상태인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 스마트키는, 사용자의 작동에 의해 상기 도어락 본체에 RF 신호를 송신할 수 있는 스마트키 감지부; 및 상기 RF 스마트키 수신부 또는 상기 스마트키 감지부에 의해 활성화되어 RF 신호의 송신 레벨을 제어할 수 있는 스마트키 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 스마트키와 도어락은 무선통신으로 RF 신호를 송수신한다. 전력소모가 많은 LF 신호 대신 송수신 신호를 모두 RF 신호로 이용함으로써 저전력으로 도어락을 작동시킬 수 있는 장점을 갖는다. 배터리가 장착된 자동차와 달리 도어락은 건전지로 구동되므로 저전력의 RF 신호를 이용하면 건전지 교체 주기가 길어지는 장점이 있다. 또한 IR 센서 또는 PIR센서를 이용함으로써 스마트키 도어락 시스템이 저전력으로 구동될 수 있다. 스마트키 사용자가 도어락에 일정 거리 이내로 접근하여 IR 또는 PIR 신호가 인식된 경우에만 도어락이 활성화됨으로써 도어락이 저전력으로 작동될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IR 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PIR 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IR 신호 및 RF 신호가 송수신되면서 도어가 개폐되는 과정의 순서도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IR 센서부에서 IR 신호를 발광, 검출 또는 절전하는 주기를 그래프로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RF 도어락 수신부에서 RF 신호를 검출, 수신 또는 절전하는 주기를 그래프로 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
저전력 스마트키 도어락 시스템(1)은 무선 통신으로 전력소모가 많은 LF 신호 또는 블루투스 신호를 사용하지 않고, 저전력의 RF(Radio Frequensy) 신호를 스마트키(50)와 도어락 본체(30)가 송수신하는 것을 특징으로 한다. 차량의 스마트키 기술은 차량에서 스마트키를 활성화하기 위해 Wake-Up 신호를 전송하면 안테나 전파 범위 안에 존재하는 스마트키는 안테나 신호를 수신하고, 스마트키는 가지고 있는 인증 정보를 무선 통신으로 차량에 송출하여 자동으로 차량을 언락시키는 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)은 센서부를 이용하여 스마트키(50)또는 스마트키(50)를 소지한 사용자가 일정 거리 이내로 접근한 것이 인식되었을 때 Wake-Up 신호로서 Data packet을 스마트키(50)로 송출하여 스마트키(50)를 활성화시킨 후, 도어락 본체(30)와 스마트키(50)는 모두 RF 신호로 송수신하는 것을 특징으로 한다. 즉, 센서부는 스마트키의 신호 또는 스마트키 사용자로부터 신호를 검출하여 도어락 본체를 활성화시킬 수 있다. 따라서 도어락 본체(30)는 사용자가 스마트키(50)를 소지하는 것만으로 도어를 열 수 있으므로, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 센서부가 검출하여 인식하는 신호를 제한하지 않는다. 센서부가 검출하는 신호는 IR 신호 또는 PIR 신호일 수 있다. 센서부는 IR 신호를 발광하고 스마트키 사용자로부터 IR 신호를 검출한 경우에 도어락 본체(30)를 활성화시키는 IR 센서부(10) 또는 스마트키 사용자로부터 PIR 신호를 검출한 경우에 도어락 본체(30)를 활성화시키는 PIR 센서부(20)일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IR 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)의 구성도를 나타낸다. 도 1를 참조하면, 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)은 IR 센서부(10), 도어락 본체(30), 스마트키(50)를 포함할 수 있다. IR 센서부(10)는 IR 신호를 발광하고 스마트키(50)의 사용자로부터 IR 신호를 검출한 경우에 도어락 본체(30)를 활성화시킬 수 있어, 저전력으로 도어락 본체(30)가 작동되도록 할 수 있다.
IR 센서부(10)는 IR 발광부(101), IR 수광부(103)를 포함할 수 있다. 본 구성은 설명의 편의를 위하여 정의된 것으로 실제 물리적으로 구분되지 않고 통합 구현되어도 무방하다. IR 발광부(101)는 일정 시간을 주기로 IR 신호를 발광할 수 있고, IR 수광부(103)는 스마트키(50)의 사용자로부터 IR 신호를 검출하고, IR 신호가 검출된 경우 도어락 본체(30)를 활성화시킬 수 있다. 바람직하게는, IR 수광부(103)는 도어락 제어부(303)에 전원을 걸어 활성화시킬 수 있다. IR 발광부(101) 또는 IR 수광부(103)는 IR 발광부(101)가 IR 신호를 발광하지 않을 때 절전상태일 수 있다.
도어락 본체(30)는 스마트키(50)와 RF 신호로 인증정보를 송수신하며, 스마트키(50)가 인증된 경우 문을 열 수 있다. 도어락 본체(30)는 스마트키 인증부(301), 도어락 제어부(303), RF 도어락 송신부(305), RF 도어락 수신부(307), AES 보안 인증(308), 해킹 판단부(309)를 포함할 수 있다. 본 구성은 설명의 편의를 위하여 정의된 것으로 실제 물리적으로 구분되지 않고 통합 구현되어도 무방하다.
스마트키 인증부(301)는 스마트키(50)가 송신한 RF 신호의 인증정보와 도어락 본체(30)에 저장된 인증정보의 일치여부를 판단할 수 있다. 양 인증정보가 일치하는 경우 문이 열리며, 불일치시에는 문이 닫혀진 상태를 유지할 수 있다. 도어락 제어부(303)는 저전력 적외선 감지 기술인 IR 센서부(10)에 의해 활성화될 수 있다. 바람직하게는, IR 신호를 검출하는 IR 수광부(103)에서 IR 신호가 검출된 경우 도어락 제어부(303)에 전원을 걸어주어 활성화될 수 있다. 활성화된 도어락 제어부(303)는 RF 도어락 송신부(305)를 활성화시킬 수 있고, 활성화된 RF 도어락 송신부(305)는 스마트키(50)로 RF 신호를 송신할 수 있다.
RF 도어락 송신부(305)는 IR 수광부(103)에 의해 활성화되어 스마트키(50)로 RF 신호를 송신할 수 있다. RF 도어락 수신부(307)는 RF 도어락 송신부(305)의 RF 신호에 대한 응답인 스마트키(50)에서 송출된 RF 신호를 수신하여 도어락 제어부(303)로 전달할 수 있다. RF 도어락 수신부(307)는 단방향성 패치형 수신 안테나를 포함할 수 있다. 단방향성 패치형 수신 안테나는 도어의 안쪽(실내)에서 송신된 신호는 수신하지 않고, 도어의 바깥쪽(실외)에서 송신된 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다. 해킹 판단부(309)는 RF 신호가 해킹 가능성이 없는 정상 RF 신호인지 판단할 수 있다.
스마트키(50)는 RF 스마트키 수신부(501), RF 스마트키 송신부(503), 스마트키 제어부(505), 스마트키 감지부(507)를 포함할 수 있다. 본 구성은 설명의 편의를 위하여 정의된 것으로 실제 물리적으로 구분되지 않고 통합 구현되어도 무방하다. RF 스마트키 수신부(501)는 RF 도어락 송신부(305)의 RF 신호를 수신할 수 있다. RF 스마트키 수신부(501)는 일정 시간을 주기로 하여 검출시간 동안 RF 도어락 송신부(305)의 RF 신호를 검출하고, 검출시간을 제외한 시간에는 절전상태일 수 있다.
스마트키 제어부(505)는 스마트키(50)의 위치에 따라 RF 스마트키 송신부(503)에서 송신되는 RF 신호의 송출 레벨을 제어할 수 있다. 스마트키 제어부(505)는 RF 스마트키 수신부(501)에서 수신한 RF 도어락 송신부(305)의 RF 신호의 인증정보와 스마트키(50)에 저장된 인증정보의 일치여부를 판단할 수 있다. 스마트키 제어부(505)는 RF 신호의 인증정보가 일치하다고 판단되면 RF 스마트키 송신부(503)가 도어락 본체(30)로 RF 신호를 송출하도록 활성화시킬 수 있다. 이때, 스마트키 제어부(505)는 RF 신호를 이용하여 도어락 본체(30)와 스마트키(50)가 통신 가능한 범위를 수 미터 수준으로 축소하기 위해 RF 스마트키 송신부(503)의 RF 송출 레벨을 일시적으로 낮출 수 있다. RF 스마트키 송신부(503)가 송출하는 RF 신호의 송출 레벨이 낮아짐에 따라, 스마트키(50)가 도어락 본체(30)로부터 수 미터 이내에 위치한 경우에 한정하여 작동될 수 있다.
즉, 스마트키(50)가 도어락 본체(30)의 RF 무선 통신 가능 범위를 벗어난 범위에 위치하는 경우 RF 스마트키 송신부(503)는 도어락 본체(30)로부터 송신된 RF 신호를 수신할 수 없으며, 이에 따라 스마트키 제어부(505) 및 RF 스마트키 수신부(501)가 활성화되지 않아 RF 신호의 생성 및 전송이 이루어지지 않도록 제한할 수 있다. 따라서, 스마트키 제어부(505)가 RF 스마트키 송신부(503)의 RF 송출 레벨을 조절함으로써 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)은 저전력으로 구동될 수 있다.
스마트키 감지부(507)는 도어락 본체(50)에 RF 신호를 송신할 수 있다. 스마트키 감지부(507)는 스마트키(50)의 본체에 구비될 수 있으며, 하나 이상의 버튼으로 구성될 수 있다. 스마트키 감지부(507)는 단순 열림/닫힘 기능을 구현하는 것을 목적으로 할 수 있다. 따라서 RF 도어락 송신부(305)로부터 RF 신호가 송출되지 않는 경우에도 스마트키 감지부(507)를 통해 원거리에서 RF 신호를 송출할 수 있다. 사용자가 스마트키 감지부(507)를 작동시킨 경우, 스마트키 감지부(507)는 스마트키 제어부(505)를 활성화시킬 수 있고 이때, 스마트키 제어부(505)는 도어락 본체(30)와 스마트키(50)가 RF 신호를 이용하여 무선 통신 가능한 범위를 수십 미터 수준으로 확대하기 위해 RF 스마트키 송신부(503)의 RF 송출 레벨을 일시적으로 높일 수 있다. 따라서, RF 스마트키 송신부(503)가 송출하는 RF 신호의 송출 레벨이 높아짐에 따라, 스마트키(50)가 도어락 본체(30)로부터 수십 미터 떨어져 위치한 경우에도 작동될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PIR 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)의 구성도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)은 센서부로서 PIR 센서부(20)를 포함할 수 있다.
PIR 센서부(20)는 PIR 수광부(201)를 포함할 수 있다. PIR 센서는 온도를 가지는 물체가 방출하는 복사선을 감지하는 센서로서, PIR 수광부(201)는 인체가 방출하는 적외선을 감지하여 스마트키(50) 사용자의 접근 여부를 판단할 수 있다. 따라서 PIR 센서부(20)는 IR 센서부(10)와 달리 IR 발광부(101)를 요하지 않는다. PIR 수광부(201)는 스마트키(50) 사용자로부터 PIR 신호를 검출하고, PIR 신호가 검출된 경우 도어락 본체(30)를 활성화시킬 수 있다. 바람직하게는, PIR 수광부(201)는 대기모드로 운용중인 도어락 제어부(303)를 활성 모드로 전환하여 각종 제어신호 처리가 가능하도록 활성화시킬 수 있다. PIR 수광부(201)는 일정 시간을 주기로 스마트키(50) 사용자의 PIR 신호를 검출하거나 절전상태를 반복할 수 있다.
전술한 도 1은 저전력 스마트키 도어락 시스템(1)의 실시예에서 수행되는 구성요소의 기능, 결합관계 및 실시예에서 수행되는 과정을 나타낸 것이다. PIR 센서부(20)는 IR 센서부(10)와 그 기능 및 역할이 유사하므로 PIR 센서부(20)와 IR 센서부(10)는 대체되어 설명 가능하다. 각 구성요소의 기능과 구성요소가 상호작용하여 수행되는 과정을 전술한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IR 신호 및 RF 신호가 송수신되면서 도어가 개폐되는 과정의 순서도를 나타낸다. 이하 설명하는 각 단계에서 IR 센서부(10)는 PIR 센서부(20)로 대체되어도 무방하다. 먼저, IR 센서부(10)의 IR 발광부(101)에서 IR 신호가 일정 시간 동안 발광하고, IR 수광부(103)에서 일정 시간 동안 IR 신호를 검출할 수 있다. IR 수광부(103)는 스마트키(50)를 소지한 사용자가 IR 센서부(10)와 일정 거리 이내에 위치하는 경우 사용자의 IR 신호를 검출할 수 있다. IR 신호가 검출되지 않는 경우 IR 센서부(10)는 절전상태가 될 수 있고, IR 신호가 검출되는 경우 도어락 본체(30)의 도어락 제어부(303)를 활성화시킬 수 있다. RF 도어락 송신부(305)는 도어락 제어부(303)에 의해 활성화되어 스마트키(50)에 RF 신호를 송신할 수 있다. 도어락 본체(30)와 일정 거리 범위 이내에 스마트키(50)가 위치한 경우, 스마트키(50)의 RF 스마트키 수신부(501)는 일정 시간 동안 RF 신호를 검출할 수 있다. RF 스마트키 수신부(501)에서 RF 신호가 검출되지 않으면 RF 스마트키 수신부(501)는 절전상태가 될 수 있다. RF 스마트키 수신부(501)에서 RF 신호가 검출되는 경우 RF 스마트키 수신부(501)는 RF 신호를 수신하고, 스마트키 제어부(505)는 수신한 RF 신호의 인증정보와 스마트키(50)에 저장된 인증정보의 일치여부를 판단할 수 있다. 인증정보가 일치하는 경우 RF 스마트키 송신부(503)는 RF 신호를 송신할 수 있다. RF 도어락 수신부(307)는 RF 스마트키 송신부(503)에서 송출된 RF 신호를 수신할 수 있다. 스마트키 인증부(301)에서 인증정보를 판단하여 인증정보가 일치하는 경우 도어를 열고, 일치하지 않는 경우 도어는 잠긴 상태를 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IR 센서부(10)에서 IR 신호를 발광, 검출 또는 절전하는 주기를 그래프로 나타낸다. 본 발명의 실시예에서 구간 A는 IR 발광부(101)의 발광구간 또는 IR 수광부(103)의 IR 신호 검출구간을 의미할 수 있다. 구간 B는 IR 발광부(101) 또는 IR 수광부(103)가 절전상태인 구간을 의미할 수 있다. 본 발명의 실시예는 IR 발광부(101)와 IR 수광부(103)가 일정 시간을 주기로 하여 발광상태와 절전상태, 또는 검출상태와 절전상태로 구성될 수 있다. IR 발광부(101)와 IR 수광부(103)의 주기는 데이터의 양에 따라 달라질 수 있다.
도 4의 본 발명의 실시예는 IR 발광부(101)는 1,000㎳를 주기로 하여 그 중 1㎲ ~ 5㎳ 시간 범위에서 IR 신호를 발광할 수 있다. IR 발광부(101)는 IR 신호 발광구간(A)에서 파장 940㎚의 IR LED를 발광할 수 있고, 1㎲ ~ 5㎳의 발광구간(A)에서만 IR 신호를 발광하여 전력소모를 최소화할 수 있다. IR 발광부(101)는 IR LED 발광 시 환경적 요소에 따른 감지거리 향상을 위해 주파수를 가변적으로 변조하여 출력할 수 있다. Carrier 주파수를 1kHz ~ 500kHz 범위에서 변조하여 출력할 수 있다. IR 발광부(101)는 IR 신호를 발광하지 않는 시간 동안은 1㎂ ~ 10㎂의 전류를 소모하는 절전상태(B)일 수 있다.
한편, IR 수광부(103)는 1,000㎳를 주기로 하여 그 중 1㎲ ~ 5㎳ 시간 범위에서 IR 신호를 검출할 수 있다. IR 수광부(103)는 발광된 IR 신호를 사용자로부터 반사된 부분만큼 검출할 수 있다. IR 발광부(101)의 발광시간과 IR 수광부(103)의 IR 신호 검출시간은 동일할 수 있다. IR 수광부(103)는 파장이 940㎚인 IR 신호를 검출구간(A)인 1㎲ ~ 5㎳ 범위에서 검출할 수 있다. IR 수광부(103)는 IR 신호 수신 시, 저전력 구동을 위하여 OP amp 회로를 사용하지 않을 수 있다. 만약 IR 수광부(103)가 OP amp 회로를 사용할 경우에는 OP amp의 전원을 1㎲ ~ 5㎳ 이내로 제어하고 MCU의 AD convert를 이용하여 IR 수신 신호의 전압을 1024 ~ 8192 단계로 분석하여 인체의 접근을 감지할 수 있다. 또한 OP amp 회로를 사용하지 않을 경우는 IR 수광부(103)의 출력을 MCU의 AD convert PORT로 직접 연결하여 IR 수신 신호의 전압을 1024 ~ 8192 단계로 분석하여 인체의 접근을 감지할 수 있다. IR 수광부(103)는 IR 검출시간(A) 동안 IR 신호가 검출되지 않은 경우, 1,000㎳ 중 IR 검출구간(A)을 제외한 시간동안 1㎂ ~ 10㎂의 전류를 소모하는 절전상태(B)일 수 있다. IR 수광부(103)가 IR 검출구간(A) 동안 IR 신호를 검출하면, 도어락 제어부(303)를 활성화시키고 Data packet을 스마트키(50)로 송출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RF 스마트키 수신부(501)에서 RF 신호를 검출, 수신 또는 절전하는 주기를 그래프로 나타낸다. 본 발명의 실시예에서 구간 C는 RF 도어락 송신부(305)가 송신한 RF 신호를 RF 스마트키 수신부(501)가 검출하는 검출구간을 의미할 수 있다. 구간 D는 RF 스마트키 수신부(501)가 절전상태인 구간을 의미할 수 있다. 구간 E는 RF 스마트키 수신부(501)에 RF 신호가 검출되는 경우 RF 신호를 수신하는 수신구간을 의미할 수 있다.
본 발명의 실시예는 RF 스마트키 수신부(501)가 일정 시간을 주기로 하여 검출구간(C), 절전상태(D) 또는 수신구간(E)으로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 RF 스마트키 수신부(501)는 검출구간(C)과 절전상태(D)를 1,000㎳를 주기로 하여 구성할 수 있고, 그 중 1㎲ ~ 5㎳ 시간 범위의 검출구간(C)에서 RF 신호를 검출할 수 있다. 검출구간(C)에서 RF 신호가 검출되지 않는 경우 RF 스마트키 수신부(501)는 저전력으로 구동하기 위하여 Data packet 정보를 수신하지 않고 1,000㎳를 주기 중 검출구간(C) 이외의 시간은 1㎂ ~ 10㎂의 전류를 소모하는 절전상태(D)일 수 있다.
한편, 검출구간(C)에서 RF 신호가 검출되는 경우 RF 스마트키 수신부(501)는 RF 신호를 수신하기 위해 수신모드로 전환할 수 있고, 수신구간(E) 동안 RF 신호를 수신하고, Data packet 정보를 수신 할 수 있다. 수신구간(E) 동안 10 ~ 30㎃의 전류를 소모할 수 있다. 검출구간(C)과 절전상태(D)를 포함한 주기와 수신구간(E)의 주기는 상이할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 저전력 스마트키 도어락 시스템
10: IR 센서부
101: IR 발광부
103: IR 수광부
20: PIR 센서부
201: PIR 수광부
30: 도어락 본체
301: 스마트키 인증부
303: 도어락 제어부
305: RF 도어락 송신부
307: RF 도어락 수신부
308: AES 보안 인증
309: 해킹 판단부
50: 스마트키
501: RF 스마트키 수신부
503: RF 스마트키 송신부
505: 스마트키 제어부
507: 스마트키 감지부

Claims (9)

  1. 스마트키를 이용한 도어락 시스템에 있어서,
    상기 스마트키의 신호 또는 상기 스마트키 사용자로부터 신호를 검출하여 하기 도어락 본체를 활성화시키는 센서부;
    인증정보를 포함하고 하기 도어락 본체와 인증을 위한 RF 신호를 송수신하는 스마트키; 및
    상기 스마트키와 상기 인증정보를 RF 신호로 송수신하여 상기 스마트키가 인증된 경우 문을 개폐시키는 도어락 본체를 포함하여 무선 통신으로 RF 신호를 송수신하며,
    상기 센서부는,
    IR 신호를 발광하고 상기 스마트키 사용자로부터 IR 신호를 검출한 경우에 상기 도어락 본체를 활성화시키는 IR 센서부 또는 상기 스마트키 사용자로부터 PIR 신호를 검출한 경우에 상기 도어락 본체를 활성화시키는 PIR 센서부인 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 IR 센서부는,
    일정 시간을 주기로 IR 신호를 발광하는 IR 발광부;
    상기 스마트키 사용자로부터 IR 신호를 검출하고, IR 신호가 검출된 경우 상기 도어락 본체를 활성화시키는 IR 수광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PIR 센서부는,
    상기 스마트키 사용자로부터 PIR 신호를 검출하고, PIR 신호가 검출된 경우 상기 도어락 본체를 활성화시키는 PIR 수광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 IR 발광부 또는 상기 IR 수광부는,
    상기 IR 발광부가 IR 신호를 발광하지 않을 때 절전상태인 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어락 본체는,
    상기 센서부에 의해 활성화되어 상기 스마트키로 RF 신호를 송신하는 RF 도어락 송신부; 및
    상기 스마트키의 RF 신호를 수신하는 RF 도어락 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스마트키는,
    상기 RF 도어락 송신부의 RF 신호를 수신하고 하기 RF 스마트키 송신부를 활성화시키는 RF 스마트키 수신부; 및
    상기 스마트키 인증을 위해 상기 도어락 본체에 RF 신호를 송신하는 RF 스마트키 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 RF 스마트키 수신부는,
    일정 시간을 주기로 하여 검출시간 동안 상기 RF 신호 도어락 송신부의 RF 신호를 검출하고, 상기 검출시간을 제외한 시간에는 절전상태인 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스마트키는,
    사용자의 작동에 의해 상기 도어락 본체에 RF 신호를 송신할 수 있는 스마트키 감지부; 및
    상기 RF 스마트키 수신부 또는 상기 스마트키 감지부에 의해 활성화되어 RF 신호의 송신 레벨을 제어할 수 있는 스마트키 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 스마트키 도어락 시스템.
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