KR20050042088A - 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법 - Google Patents

유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법에 관한 것이다. 이를 위해, 문틀에 고정되는 고정측기기(10)와 도어에 고정되는 도어측기기(20)로 이루어진 전자 도어 록장치에 있어서, 고정측기기(10)내에 구비되고, 입력된 외부전원을 유도기전력으로 변환하는 유도기전력 변환부(10); 고정측기기(10)내에 구비되고, 유도기전력 변환부(10)와 연결되어 입력된 유도기전력을 외부로 전송하는 유도기전력 전송부(17); 도어측기기(20)내에 구비되고, 도어가 닫혔을 때 유도기전력 전송부(17)에 접근하여 유도기전력을 수신하는 유도기전력 수신부(36); 및 도어측 기기(20)내에 구비되고, 유도기전력 수신부(36)가 수신한 유도기전력을 전력으로 충전할 수 있는 충전 배터리(34);가 제공된다.

Description

유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법{Door lock device which is rechargable using induced electromotive force and recharging method}
본 발명은 전자 도어 록장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 전자 도어 록장치의 개략적인 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전자 도어 록장치는 크게 고정측기기(10)와 도어측기기(20)로 이루어져 있다.
고정측기기(10)는 내부에 고정센서(15)가 내장되어 있으며, 문틀에 단단히 고정된다.
도어측기기(20)는 도어에 고정되는 것으로 다시 실내기와 실외기로 구분할 수 있다. 실내기에는 검출센서(24)와 마이컴(22), 배터리(26), 잠금 스위치(29), 스피커(32), 솔레노이드(40) 등이 구비되고, 실외기에는 LED(27), 키이 매트릭스부(30) 등이 구비된다.
따라서, 도어가 닫히면 검출센서(24)에서 이를 감지하여 마이컴(22)에 전송하고, 마이컴(22)은 이를 수신하여 현재 도어가 닫힌 상태임을 감지한다. 만약 도어가 닫힌 상태라면 마이컴(22)이 솔레노이드(40)를 동작시켜 도어를 잠근다. 또 다른 종래기술에서는 솔레노이드(40)를 동작시키는 버튼(미도시)을 구비한 것도 있다.
그리고, 외부에서 도어를 열고자 할 경우에는 키이를 키이센서(28)에 접근시켜 암호가 일치되면 솔레노이드(40)가 해제되면서 경고음이 스피커(32)에 출력된다. 만약, 키이센서(28)와 별도로 키이 매트릭스(30)가 구비된 종래기술에서는 키이 매트릭스(30)를 처음 누를 때 LED(27)가 발광하고, 그 다음 키이 매트릭스(30)를 누를 때마다 스피커(32)에서 동작음이 출력된다.
이와 같은 종래기술의 문제점은 다음과 같다. 각종 동작음과 경고음을 스피커(32)로 출력하고, LED(27)를 점멸하며 회로를 동작시키기 위하여 도어측기기(20)의 내부에는 배터리(26)가 내장되어 있다. 이러한 배터리(26)는 3 V ~ 9 V 범위의 1차전지를 사용하곤 한다. 따라서, 도어 록장치의 사용이 빈번한 경우 또는 배터리의 성능이 좋지 않은 경우 자주 실내기를 열어 배터리를 교체하여야 하는 불편함이 있다.
최근에는 배터리의 전압이 낮아 도어가 열리지 않는 경우를 대비하여 9 V 단자를 실외기에 노출시키는 사례도 있다. 그러나, 이 역시 배터리를 접촉시켜 도어를 연 다음에는 실내기의 배터리를 교체하여야 하기 때문에 종래기술의 한계를 크게 벗어날 수는 없었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 배터리 교환의 불편함을 극복할 수 있는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 유도기전력의 과충전으로 인해 충전 배터리(34)의 수명이 저하되거나 오동작, 화재 등이 발생할 위험을 미연에 방지할 수 있는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치 및 충전방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 문틀에 고정되는 고정측기기(10)와 도어에 고정되는 도어측기기(20)로 이루어진 전자 도어 록장치에 있어서,
고정측기기(10)내에 구비되고, 입력된 외부전원을 유도기전력으로 변환하는 유도기전력 변환부(10);
고정측기기(10)내에 구비되고, 유도기전력 변환부(10)와 연결되어 입력된 유도기전력을 외부로 전송하는 유도기전력 전송부(17);
도어측기기(20)내에 구비되고, 도어가 닫혔을 때 유도기전력 전송부(17)에 접근하여 유도기전력을 수신하는 유도기전력 수신부(36); 및
도어측 기기(20)내에 구비되고, 유도기전력 수신부(36)가 수신한 유도기전력을 전력으로 충전할 수 있는 충전 배터리(34);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치에 의해 달성될 수 있다.
그리고, 외부전원은 100 V ~ 220 V 범위의 교류전원이 바람직하다.
또한 충전 배터리(34)의 과충전 감지수단; 및
유도기전력 수신부(36)와 충전 배터리(34) 사이에 설치되어 과충전 감지수단의 제어에 따라 개폐되는 차단 스위치(38)를 더 포함하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
아울러, 유도기전력 수신부(36)는 교류/직류 변환수단을 더 포함하는 것이 가장 바람직하다.
그리고, 유도기전력 전송부(17)는 고정측기기(10)의 내부중 도어측기기(20)와 최대로 인접하는 위치에 구비되는 것이 가장 바람직하고,
유도기전력 수신부(36)는 도어측기기(20)의 내부중 고정측기기(10)와 최대로 인접하는 위치에 구비되는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 본 발명의 또 다른 카테고리로서, 마이컴(22)이 도어가 닫혔는지 여부를 검출하는 단계(S10);
마이컴(22)이 충전 배터리(34)의 과충전 여부를 검출하는 단계(S20);
도어가 닫혀있고, 충전 배터리(34)가 과충전이 아니라면, 차단 스위치(38)를 폐쇄함으로서 고정측기기(10)로부터 유도기전력을 수신하여 충전 배터리(34)를 충전하는 단계(S30); 및
도어가 열렸거나 또는 충전 배터리(34)가 과충전상태인 경우, 차단 스위치(38)를 개방하여 충전을 정지하는 단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용한 도어 록장치의 충전방법에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.
이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 도어 록장치의 개략적인 블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도어 록장치는 크게 고정측기기(10)와 도어측기기(20)로 이루어져 있다.
고정측기기(10)는 내부에 고정센서(15), 유도기전력 변환부(19), 유도기전력 전송부(17)가 내장되어 있으며, 문틀에 단단히 고정된다. 고정센서(15)는 검출센서(24)와의 상호 작용을 통해 도어가 닫힌 상태임을 알리는 역할을 한다. 이와 같은 고정센서(15)는 영구자석을 이용한 자기방식, RF 방식 등 다양한 선택이 가능하며 별도의 전원공급이 불필요하다.
유도기전력 변환부(19)는 외부로부터 공급되는 교류전원을 유도기전력으로 변환하는 부재이다. 그리고, 회로구성의 선택에 따라 내부에 교류/직류 변환수단을 구비한다. 유도기전력이란 전자기유도에 의해 회로 안에 생기는 기전력을 의미하며, 그에 따라 회로에 흐르는 전류를 유도전류라고 하는데, 유도기전력의 크기는 단위시간에 자기력선이 변화하는 비율에 비례한다. 이와 같은 원리를 이용하여 외부전원으로부터 유도기전력을 변환하여 발생시킨다.
유도기전력 전송부(17)는 유도기전력 변환부(19)에서 생성된 기전력을 외부로 전송하는 부재이다. 따라서, 유도기전력 전송부(17)는 고정측기기(10) 내부중 도어측기기(20)에 최대한 가깝도록 설치되며, 일부는 고정측기기(10)의 외부로 노출될 수도 있다. 또한 유도기전력 전송부(17)와 유도기전력 변환부(19)를 하나의 부재로 구성할 수도 있음은 물론이다. 이와 같은 유도기전력 전송부(17)와 변환부(19)의 내부 구성은 당업자에게 용이한 사항임으로 구체적인 구성 설명은 생략하기로 한다.
도어측기기(20)는 도어에 고정되는 것으로 다시 실내기와 실외기로 구분할 수 있다. 실내기에는 검출센서(24)와 마이컴(22), 충전 배터리(34), 차단스위치(38), 유도기전력 수신부(36), 잠금 스위치(29), 스피커(32), 솔레노이드(40) 등이 구비되고, 실외기에는 LED(27), 키이 매트릭스(30) 등이 구비된다.
충전 배터리(34)는 2차 전지로서 일정한 전압(예를 들어, 3 V ~ 9 V)을 충전하여 방전할 수 있다. 차단 스위치(38)는 마이컴(22)의 제어에 따라 개폐되며, 유도기전력 수신부(36)에서 충전 배터리(34)로 연결되는 중간에 위치한다. 따라서, 마이컴(22)은 충전 배터리(34)의 과충전 여부를 판단하여 차단 스위치(38)를 개폐하게 된다.
유도 기전력 수신부(36)는 도어측기기(20)중 고정측기기(10)와 가장 가깝게 위치하며, 유도기전력 전송부(17)로부터 방출되는 유도기전력을 수신하여 출력하는 구성을 갖는다.
따라서, 도어가 닫히면 검출센서(24)에서 이를 감지하여 마이컴(22)에 전송하고, 마이컴(22)은 이를 수신하여 현재 도어가 닫힌 상태임을 감지한다. 만약 도어가 닫힌 상태라면 마이컴(22)이 솔레노이드(40)를 동작시켜 도어를 잠근다.
그리고, 외부에서 도어를 열고자 할 경우에는 키이를 키이센서(28)에 접근시켜 암호가 일치되면 솔레노이드(40)가 해제되면서 동작음이 스피커(32)에 출력된다. 만약, 키이센서(28)와 별도로 키이 매트릭스(30)가 구비된 경우 키이 매트릭스(30)를 처음 누를 때 LED(27)가 발광하고, 그 다음 키이 매트릭스(30)를 누를 때마다 스피커(32)에서 동작음이 출력된다.
도 3은 본 발명에 따른 도어 록장치의 충전방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 우선, 마이컴(22)이 도어가 닫혔는지 여부를 검출한다(S10). 이는 검출센서(24)가 고정센서(15)로부터 신호를 받는지 여부를 가지고 판단한다.
그 다음, 마이컴(22)은 충전 배터리(34)의 과충전 여부를 검출한다(S20). 이는 마이컴(22)이 충전 배터리(34)의 전압을 체크함으로서 소정 전압이상인지 여부를 가지고 판단할 수 있다.
만약, 도어가 닫혀있고, 충전 배터리(34)가 과충전이 아니라면, 마이컴(22)은 차단 스위치(38)를 폐쇄함으로서 고정측기기(10)로부터 유도기전력을 수신하여 충전 배터리(34)를 충전한다(S30). 즉, 외부전원이 유도기전력 변환부(19)에 의해 유도기전력으로 변환되고, 이것이 유도기전력 전송부(17)를 통해 전송된다. 그러면, 인접해 있는 유도기전력 수신부(36)에서 이를 수신하여 차단 스위치(38)를 통해 충전배터리(34)로 보낸다. 그러면, 충전배터리(34)의 충전이 이루어진다.
만약, 도어가 열렸거나 또는 충전 배터리(34)가 과충전상태라고 판단된 경우, 마이컴(22)은 차단 스위치(38)를 개방하여 충전을 정지한다(S50). 이 단계에서, 도어가 개방될 경우 유도기전력 수신부(36)에서 수신율이 급격히 떨어지기 때문에 충전은 자동적으로 정지될 수도 있다.
이와 같이 동작되는 도어 록장치는 도어가 닫혀 있는 상태에서 항시 충전이 이루어지며, 도어가 열리거나 동작될 때 일부 방전이 이루어지게 된다.
비록, 본 발명에서는 고정센서(15)와 검출센서(24)를 종래기술과 같이 각각 구비하였으나, 이를 생략할 수도 있음은 물론이다. 즉, 유도기전력 수신부(36)에서 유도기전력의 수신상황을 실시간으로 체크하여 이를 도어의 개폐로 판단할 수도 있기 때문이다.
비록, 본 발명에서는 외부전원으로부터 유도기전력을 발생하여 이를 전송하고 전송된 유도기전력을 수신하여 다시 충전하는 방식에 대해 개략적으로 설명하였으나 구체적인 회로구성이나 동작원리는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이한 사항이다.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 배터리 교환의 불편함을 극복할 수 있다. 따라서, 배터리가 방전되어 도어가 열리지 않거나 비상 배터리를 구비해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.
또한, 유도기전력의 과충전으로 인해 충전 배터리(34)의 수명이 저하되거나 오동작, 화재 등이 발생할 위험을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 충전 배터리가 완전히 사용되어 더 이상 충전되지 않을 때까지 장기간 사용이 가능하다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 종래의 전자 도어 록장치의 개략적인 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 도어 록장치의 개략적인 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 도어 록장치의 충전방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 고정측 기기,
15 : 고정센서,
17 : 유도기전력 전송부,
19 : 유도기전력 변환부,
20 : 도어측 기기,
22 : 마이컴,
24 : 검출센서,
27 : LED,
28 : 키이 센서,
29 : 잠금 스위치,
30 : 키이 매트릭스,
32 : 스피커,
34 : 충전 배터리,
36 : 유도기전력 수신부,
38 : 차단 스위치,
40 : 솔레노이드.

Claims (7)

  1. 문틀에 고정되는 고정측기기(10)와 도어에 고정되는 도어측기기(20)로 이루어진 전자 도어 록장치에 있어서,
    상기 고정측기기(10)내에 구비되고, 입력된 외부전원을 유도기전력으로 변환하는 유도기전력 변환부(10);
    상기 고정측기기(10)내에 구비되고, 상기 유도기전력 변환부(10)와 연결되어 입력된 유도기전력을 외부로 전송하는 유도기전력 전송부(17);
    상기 도어측기기(20)내에 구비되고, 도어가 닫혔을 때 상기 유도기전력 전송부(17)에 접근하여 유도기전력을 수신하는 유도기전력 수신부(36); 및
    상기 도어측 기기(20)내에 구비되고, 상기 유도기전력 수신부(36)가 수신한 유도기전력을 전력으로 충전할 수 있는 충전 배터리(34);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전원은 100 V ~ 220 V 범위의 교류전원인 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 배터리(34)의 과충전 감지수단; 및
    상기 유도기전력 수신부(36)와 충전 배터리(34) 사이에 설치되어 상기 과충전 감지수단의 제어에 따라 개폐되는 차단 스위치(38)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유도기전력 수신부(36)는 교류/직류 변환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유도기전력 전송부(17)는 상기 고정측기기(10)의 내부중 상기 도어측기기(20)와 최대로 인접하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 유도기전력 수신부(36)는 상기 도어측기기(20)의 내부중 상기 고정측기기(10)와 최대로 인접하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용하여 충전 가능한 도어 록장치.
  7. 마이컴(22)이 도어가 닫혔는지 여부를 검출하는 단계(S10);
    마이컴(22)이 충전 배터리(34)의 과충전 여부를 검출하는 단계(S20);
    상기 도어가 닫혀있고, 상기 충전 배터리(34)가 과충전이 아니라면, 차단 스위치(38)를 폐쇄함으로서 고정측기기(10)로부터 유도기전력을 수신하여 상기 충전 배터리(34)를 충전하는 단계(S30); 및
    상기 도어가 열렸거나 또는 상기 충전 배터리(34)가 과충전상태인 경우, 상기 차단 스위치(38)를 개방하여 충전을 정지하는 단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도기전력을 이용한 도어 록장치의 충전방법.
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