KR20080057851A

KR20080057851A - 로비폰 장치 및 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법

Info

Publication number: KR20080057851A
Application number: KR1020060131659A
Authority: KR
Inventors: 김찬욱; 정기연
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 정기연; 정해옥
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-06-25
Also published as: KR101254966B1

Abstract

본 발명은, 아파트나 연립주택, 다세대 주택 등 공동주택의 현관에 설치되어 출입구 로비와 각 세대별간에 통신수단을 제공하여 공동현관에 설치된 자동문을 개폐하는 시스템인 자동문 원격제어용 로비폰에 관한 것으로서, 통신수단이 종래에는 별도의 전용선이 존재함으로써 특히, 리모델링 주택의 경우는 전용 유선라인으로 인한 설치비용이 상승하는 요인이 있어 이러한 문제를 개선하기 위하여 220V, 60Hz의 옥내 전력선(전등선)을 이용한 통신을 수행하여 공동현관에 설치된 자동문을 개폐하는 시스템을 제공함으로써 로비폰 설치비용을 절감할 수 있으며, 사용상 편의성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

로비폰 장치, 자동문 개폐, 모기, 자기, 전력선, 특정 주소화, 고유(call) 주파수.

Description

로비폰 장치 및 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법{LOBBY PHONE APPARATUS AND REMOTE CONTROLLING OF AUTOMATIC DOORS METHOD IN LOBBY PHONE}

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 로비폰에 의한 자동문 개폐를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치의 모기부의 상세 구조를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치의 자기부의 상세 구조를 도시한 구성도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송신 주파수별 노이즈 레벨을 도시한 그래프,

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 로비폰 장치에서의 통신 과정을 도시한 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치에서의 주파수 특성을 도시한 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 자동문 20 : 전력선

100 : 모기 111 : 자판

112 : 호 주파수 호출기 113 : 제1 릴레이

114 : 제2 릴레이 115 : 마이크(Mic)

116 : 증폭기(Amp) 117 : 주파수 발진기(OSC)

118 : 변조기 119 : 안테나

121 : 대역 필터 122 : 주파수 발진기(OSC)

123 : 제1 증폭기(Amp) 124 : 주파수 믹서(Mixer)

125 : 중간주파수(IF) 증폭기 126 : 검파기(DET)

127 : 제2 증폭기(Amp) 128 : 스피커

200 : 자기 211 : 대역 필터

212 : 주파수 발진기(OSC) 213 : 제1 증폭기(Amp)

214 : 주파수 믹서(Mixer) 215 : 중간주파수(IF) 증폭기

216 : 검파기(DET) 217 : 주파수 분석

218 : 제2 증폭기(Amp) 219 : 스위치

220 : 스피커 221 : 마이크

222 : 열림 버튼 223 : 증폭기(Amp)

224 : 주파수 발진기(OSC) 225: 변조기

226 : 안테나

본 발명은 로비폰 장치 및 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어를 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 아파트나 연립주택, 다세대 주택 등 공동주택의 현관에 설치되어 출입구 로비와 각 세대별간에 통신수단을 제공하여 공동현관에 설치된 자동문을 개폐하기 위한 로비폰 장치 및 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법에 관한 것이다.

최근 주거 문화의 고급화가 진행되면서 편의성뿐만 아니라 보안성도 강조되면서 보안관련 락(lock) 시스템 설치가 보편화되고 있다. CCTV, 마그네틱키, 근접식 카드키 등은 이미 보급되어 이용되고 있으며, 최근에는 영상폰, 지문인식 시스템뿐만 아니라 주현관 혹은 공동출입구 등 현관문의 개폐를 감시하는 감시시스템, 홈 자동화 시스템(HAS : Home Automation System)과 연계한 출입 통제시스템의 보급도 꾸준히 확대되고 있는 추세이다. 특히 아파트, 연립주택, 다세대 주택 등 공동주택의 경우는 반드시 공동현관이 존재하며, 공동현관을 통하여 출입하는 인원에 대한 통제문제가 발생하게 된다. 이러한 공동출입구를 통제하는 시스템으로써 필수적인 시스템이 출입구 로비와 각 세대별간의 통신수단인 로비폰(인터폰)이다.

상기 로비폰은 공동현관에서 출입을 원하는 인원에 대하여 음성으로 통신을 한 후, 각 세대가 독립적으로 출입을 허가할지를 판단하여 공동현관에 설치된 자동문의 개폐를 수행하도록 하는 장치이다. 이러한 로비폰은 보안문제 뿐만 아니라 경비인력 상주에 따른 관리비용을 절감시키고, 노약자나 연소자에 대한 열쇠 사용의 불편함을 해소시킬 수 있어 최근 리모델링 시 로비폰의 설치가 증가하고 있는 추세이다.

그러나 종래의 로비폰은 아파트 신규건설 시에는 시공 시부터 유선 라인을 시공하여 설치에 문제가 없으나 리모델링이 필요한 재개발 아파트 등의 공동주택(연립주택, 다세대 주택 포함)의 경우 로비폰 설치 시 자동문 시공 경비보다 더 많은 경비가 소요되는 유선라인을 개설해야 문제점을 내포하고 있다. 즉, 리모델링 시 로비폰 설치의 필요성에 대하여는 공감하고 있으나 전용라인 설치로 시공비용이 크게 상승하는 문제로 로비폰의 설치를 포기하는 경우가 많은 실정이다. 또한, 수입제품의 경우는 전화선을 이용한 통신 방법으로 전용라인을 개설할 필요성은 없으나 입주세대의 전화번호가 공개되는 결정적인 문제를 안고 있다.

또한, 종래의 기술을 보면, 한국공개특허 공보 10-2004-0021024는 다세대용 비데오폰(로비폰)으로 음성 및 데이터를 송수신 하는 데 있어서 배선의 규격화를 통한 배선 이상의 조기조치를 할 수 있게 하였고, 한국공개특허 공보 10-2006-0088754는 모니터 화면을 통해 평상시에는 TV를 시청하고 로비폰에서 호출신호가 발생하면, TV모드를 로비영상으로 전환하도록 하여 로비폰을 개폐하게 함으로써 조작의 편의성을 제공한다. 또한, 한국공개특허 공보 2005-0099306은 로비폰의 구조를 미라클 글라스 및 터치패널로 대체 변경하여 미라클 글라스 위로 현 상황을 투영하게 함으로써 먼 거리에서도 쉽게 인지하게 하였고, 일본 특개평 9-242394는 각 입주세대의 인터폰과 구내 교환기가 자동문에 접속되어 자동문의 개폐를 행할 수 있도록 한다.

그러나 상술한 종래의 기술들은 자동문 개폐용 신호 전용선 또는 인터폰을 사용하거나 로비폰의 구조를 변경하는 것으로 설치 시 시공 상의 문제점 또는 설치비용이 증가하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 로비폰 전용라인 설치가 불필요하도록 옥내의 전력선을 이용하여 양방향 통신이 가능한 로비폰 장치 및 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 입주가구별로 특정 주소화되어 음성을 전송하여 공동주택이나 아파트내의 어디서나 사용이 가능하도록 편의성을 극대화시키기 위한 로비폰 장치 및 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 로비폰 장치는, 각 세대별로 고유 주파수를 부여하여 특정 주소화를 수행하고, 방문자로부터 원하는 입주세대의 호수를 입력받으면, 상기 입력된 해당 호수에 대응되는 고유 주파수를 호출하여 전력선을 통해 전송하여 상기 해당 호수의 입주자와의 통신하는 모기부와, 각 세대별로 각각 상기 모기부와 양방향 통신을 수행하여 상기 방문자와 통화하고, 자동문 개폐 신호를 발생하여 전력선을 통해 상기 발생된 신호를 전송하여 상기 자동문을 원격 제어하는 자기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 방법은, 현관에 설치되는 모기부와 각 입주세대에 설치되는 다수의 자기부를 구비하는 로비폰 장치에서, 자동문을 원격 제어하기 위한 방법으로서, 각 세대별로 고유 주파수를 부여하여 특정 주소화를 수행하는 과정과, 방문자로부터 원하는 입주세대의 호수를 입력받으면, 상기 모기부에서 상기 입력된 해당 호수에 대응되는 고유 주파수를 호출하여 전력선을 통해 상기 해당 호수의 자기부와 연결하는 과정과, 상기 모기부와 상기 연결된 자기부의 양방향 통신을 수행하는 과정과, 상기 양방향 통신 시 상기 연결된 자기부에서 상기 자동문 개폐를 위한 신호를 발생하여 전력선을 통해 상기 자동문으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치는 아파트, 연립주택, 다세대 주택 등 공동주택의 현관에 설치되어 출입구 로비와 각 세대별 간에 통신 수단을 제공하여 공동현관에 설치된 자동문을 개폐하도록 원경으로 제어한다. 이러한 자동문 원격 제어를 위한 로비폰 장치의 구조에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 구체적으로 설 명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 로비폰에 의한 자동문 개폐를 도시한 구성도이다.

상기 도 1을 참조하면, 로비폰 장치는 현관에 설치된 모기부(100)와 입주세대간에 설치된 자기부(200)를 포함하며, 모기부(100)와 각 자기부(200)간의 양방향으로 음성 통신 및 자동문(10)의 개폐신호를 전력선(20)을 이용하여 송/수신 가능하도록 한다.

상기 모기부(100)는 방문자가 원하는 호수의 입주자와 통화 시 입력되는 음성 신호를 임의의 주파수 신호로 분할하여 원하는 호수에 대응하는 입주세대를 특정 주소화한 후, 특정 주소화된 음성 신호를 변조하여 AC 전력선(20)을 통해 상기 자기부(200)로 전송한다. 그리고 상기 모기부(100)는 상기 자기부(200)로부터 음성 신호를 검파하여 스피커를 통해 신호를 출력함으로써 입주자와의 통화를 가능하게 한다.

상기 자기부(200)는 상기 모기부(100)로부터 AC 전력선(20)을 통해 상기 방문자의 음성 신호를 수신하여 검파하여 스피커를 통해 음성신호를 출력함으로써 방문자와의 통화를 가능하게 하고, AC 전력선(20)을 통해 상기 자동문(10)으로 자동문 열림 신호를 전송한다.

그러면 상기 모기부(100) 및 자기부(200)간의 통신을 위한 상세 구조를 설명기하고 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치의 모기부의 상세 구조를 도시 한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치의 자기부의 상세 구조를 도시한 구성도이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 모기부(100)는 송신부 및 수신부로 구분될 수 있으며, 송신주파수, 주파수 분할 및 음성 신호의 변조 등을 처리하기 위한 기기들을 포함한다. 즉, 상기 모기부(100)는 송신부에 자판(111), 고유(Call) 주파수 호출기(112), 제1 및 제2 릴레이(Relay)(113, 114), 마이크(Mic.)(115), 송신 증폭기(Amp.)(116), 주파수 발진기(OSC)(117), 변조기(118) 및 안테나(ANT)(119)를 포함한다. 그리고 상기 모기부(110)는 수신부에 대역 필터(121), 수신부의 제1 증폭기(122), 주파수 발진기(123), 믹서(124), 중간 주파수 증폭기(IF Amp)(125), 검파기(DET)(126), 수신부의 제2 증폭기(127), 스피커(128)를 포함한다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 자기부(200)는 송신부 및 수신부로 구분될 수 있으며, 송신주파수, 주파수 분할 및 음성 신호의 변조 등을 처리하기 위한 기기들을 포함한다. 즉, 상기 모기부(110)는 수신부에 대역 필터(211), 수신부의 제1 증폭기(212), 주파수 발진기(213), 믹서(214), 중간 주파수 증폭기(IF Amp)(215), 검파기(DET)(216), 주파수 분석기(217), 수신부의 제2 증폭기(218), 스위치(219) 및 스피커(220)를 포함한다. 그리고 상기 자기부(200)는 송신부에 마이크(Mic.)(221), 자동문 열림 버튼(222), 송신 증폭기(Amp.)(223), 주파수 발진기(OSC)(224), 변조기(225) 및 안테나(ANT)(226)를 포함한다.

이와 같이 구성된 로비폰 장치는 전용선 대신 60Hz의 전력선을 사용하므로 송신주파수는 상용 주파수에서 이격된 주파수인 고주파를 사용하는 것이 바람직하 나, 주파수가 너무 높게 되면 통신 시 방사손실이 커져 통신거리가 줄어들게 되므로 가능한 높은 주파수 쪽을 택하면서 통신에는 하자가 없는 영역을 택하는 것이 바람직하다. 이러한 송신주파수를 선정하기 위하여 송신 주파수에 따른 노이즈 레벨 측정하면 첨부된 도 4에 도시된 바와 같은 결과를 얻을 수 있다. 상기 도 3을 참조하면, 주파수가 20kHz에서부터 점진적으로 노이즈 레벨이 계속 떨어지는 양상을 보인다. 상기 도 3에서는 60kHz까지만 도시하였지만, 200kHz에서 노이즈 레벨을 측정해보면 거의 220mV 수준으로 60kHz시의 레벨인 230mV과 크게 차이가 없게 나타나므로 본 발명의 실시예에서는 예를 들어 송신주파수는 수십 kHz에서 수백 kHz까지 사용가능하나 바람직하게는 모기부(100)의 송신주파수를 전원주파수의 1000배인 60kHz, 자기부(200)의 송신주파수는 모기부(100)의 송신주파수를 고려하여 10kHz 이격된 50kHz로 선정한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 전력선을 이용한 로비폰 통신을 하기 위해서는 자기의 주소, 즉 공동주택의 경우 호수별로 설치된 자기부(200)에 고유의 주파수(이하, call 주파수라 칭함)를 부여해서 특정 주소화를 수행하는데, 이러한 특정 주소화를 하지 않으면 220V 전력선이 공동주택 내에 연결되어 있으므로 모든 입주세대에 설치된 자기부(200)를 동시에 호출하게 되므로 이를 방지하기 위해서도 가구호수마다 특정주소를 부여해야한다. 이러한 공동주택의 특정호수를 호출하는 방법에는 특정 주파수 분할방법과 코드 키(cord key)를 이용하는 방법이 있다. 여기서 상기 코드키를 이용하는 방법은 상용화되어 있는 프로그램 중 8진 엔코더(encoder)를 사용하여 특정코드를 송신하며, 이에 따라 송신된 코드를 수신측에 서 수신된 코드 신호 중 8진 디코더(decorder)를 통해 분석하고, 그 결과에 따라 특정 주소로 스위칭을 하게 되는 방식이다.

본 발명의 실시예에서는 상기 방법들 중 주파수를 분할하는 방식을 적용하기로 하며, 주파수 분할 대역인 1kHz에서 10kHz까지의 call 주파수를 어떻게 분할하느냐에 따라 통신선의 수를 늘일 수 있다. 예를 들어, 1kHz단위로 호 주파수를 부여한다면 1kHz에서 10kHz까지 10개의 통신선을 갖출 수가 있으며, 500Hz단위로 한다면 20개의 통신선이 형성된다. 이와 같이 1kHz단위로 call 주파수를 부여하는 경우 기존의 8세대 통신용의 경우에는 8kHz대역의 call 주파수 밴드가 형성되게 되며, 주파수 분할을 디지털화함으로써 호 주파수를 보다 미세하게 분할시킬 수 있어 원하는 만큼의 충분한 통신선을 만들 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 시그널, 즉, 음성신호 및 call 신호, 자동문 개폐신호 등이 기본주파수 60Hz의 전력선을 거치므로 모두 진폭변조를 하도록 하였다. 전절에서 기술한바와 같이 송신 및 수신 주파수를 각각 60kHz, 50kHz로 발진하여 여기에 음성신호를 변조하여 전력선을 통하여 송신하도록 하면, 수신측에서는 송신된 신호를 검파하여 전력선 주파수인 60Hz를 제거한 후, 60kHz만을 선별하도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 증폭시키기 전에 변조과정은 통상 중간주파수(IF : Intermediate Frequency)를 만들게 되는데, 이는 수신된 주파수는 여러 주파수가 혼신되어 있으므로 원하는 주파수만 선택이 가능한 선택도를 높일 수 있기 때문이다. 이는 중간 주파수(IF)화하면 발진하는 주파수 외에는 중간주파수로 변경 되지 않기 때문이다. 즉, 수신주파수ㅁ 중간주파수 = 중간주파수가 되도록 하는 것이다. 중간주파수는 수십에서 수백 kHz의 주파수를 임의로 선정할 수 있으나 455kHz를 중간주파수로 선정하는 것이 바람직하다. 그 이유는 455kHz가 AM 방송에서 중간주파수로 사용하며, 로비폰 제작 시 관련부품을 저렴하고 용이하게 입수가 가능하기 때문이다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 중간주파수(IF)화하기 위하여 모기부(100)의 경우, 송신주파수가 60kHz이므로 60kHz + 455kHz = 515kHz, 자기부(200)의 경우 송신주파수가 50kHz이므로 50kHz + 455kHz = 505kHz로 발진하도록 하여 주파수 믹서를 통하여 수신주파수가 505kHz로 변경되도록 하여 이 신호를 증폭한다.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 로비폰 장치에서 자동문의 개폐를 원격 제어하기 위한 방법에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 로비폰 장치에서의 통신 과정을 도시한 흐름도이다.

우선, 통신에 앞서 모기부(100)에서는 각 입주세대별로 전력선을 통해 양방향 통신을 수행하기 위해 각 호수에 대응되는 고유(call) 주파수를 생성한다. 이는 일정 범위의 주파수를 코드분할하고, 각 호수별로 분할된 각 주파수에 대응되는 특정 주소를 부여함으로써, 각 호수별 고유한 주파수로 갖도록 특정 주소화를 수행할 수 있다.

상기 도 5를 참조하면, 방문자가 모기부(100)의 자판(111)에 원하는 호수를 입력하고, 입주자와 통화를 시도하는 경우, 301단계에서 모기부(100)의 송신부에서는 상기 원하는 해당 호수에 대응되는 고유(call) 주파수를 호출함으로써, 상기 해당 호수의 자기부에 연결을 요청한다. 이에 따라 상기 해당 호수에 설치된 자기부의 호출음이 울리면, 상기 해당 호수의 입주자가 수화기를 들게 된다. 그러면 302단계에서 모기부(100)는 상기 자기부(200)로부터 연결 접속 응답을 수신함으로써 상기 자기부(200)와 연결되게 된다. 이에 따라 상기 모기부(100)의 송신부 내 제2 릴레이가 ON(114)되어 방문자의 음성 입력이 가능하게 된다.

이후, 상기 방문자로부터 음성이 입력되면, 303단계에서 상기 모기부(100)는 방문자 음성 신호를 처리하여 상기 자기부(200)로 전력선을 통해 전송한다. 이에 따라 자기부(200)는 수신된 음성 신호를 처리하여 스피커를 통해 상기 방문자의 음성을 출력한다. 이에 따라 입주자가 상기 출력되는 음성을 확인하여 자동문 개폐 여부를 판단하고, 상기 방문자와 통화를 위한 음성을 입력한다.

그러면 304단계에서 상기 자기부(200)는 상기 입력되는 음성 신호를 처리하여 상기 모기부(100)로 상기 전력선을 통해 전송하여 양방향 통신을 수행한다. 이와 동시에 상기 입주자가 자동문을 열기 위한 열림 버튼을 누르면, 자동문 개폐 신호를 상기 전력선을 통해 전달하여 상기 자동문을 개방한다. 이때, 상기 자동문 개폐 신호는 자동문의 전력선을 통해 상기 자동문의 제어기로 직접 연결되거나, 상기 모기부(100)로 전달하여 모기부(100)에서 직접 자동문을 제어하도록 할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 상기 로비폰 장치의 모기부(100) 및 자기부(200)는 각각 송신부 및 수신부로 구분되어 상기 모기부(100)의 송신부에서 송신한 신호는 자기부(200)의 수신부에서 수신된다.

다시, 상기 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 방문자가 공동현관에 설치된 상기 모기부(100)의 송신부 내 자판(111)에 원하는 호수를 입력하면, 호 주파수 호출기(112)는 해당 call 주파수를 호출한다. 예를 들어, 201호를 입력하면 1kHz의 call 주파수, 202호를 입력하면 2kHz의 call 주파수 등과 같이 주파수를 발생한다. 이때, 제1 릴레이(113)는 특정호수로 신호를 전송하기 위해 온(ON)되며, 제2 릴레이는 특정호수의 자기부(200)와 연결되기 전까지는 음성신호가 입력되지 않도록 오프(OFF)된다.

이후, 모기부(100)는 방문자가 마이크(115)를 통해 상기 해당 호수의 입주자와 음성통화를 하면, 제2 릴레이(114)를 온(ON)하고, 해당 음성신호를 입력받아 증폭기(116)에서 증폭시킨다. 이때, 통상 1V, 0dB기준으로 음성신호는 -70dB 정도로 미약하므로 약 3.3V인 10dB로 하기 위해 80dB를 증폭한다.

그런 다음 모기부(100)는 주파수 발진기(OSC)(117)에서 송신 주파수인 60kHz를 발진하며, 변조기(118)에서 60kHz의 송신주파수에 음성신호를 AM 변조한 후, 이렇게 AM변조된 음성 신호를 안테나(119)에서 임피던스 매칭 후 AC 전력선(20)을 통해 자기부(200)로 전송한다. 여기서 상기 송신주파수는 임의로 선택 할 수 있으므로 60kHz로 국한되지 않음에 유의하여야 한다.

따라서 상기 도 3에 도시된 바와 같은 상기 자기부(200)의 수신부에서는 AC 전력선(20)을 통해 60kHz의 신호에 전력선 주파수인 60Hz가 부가된 자기 신호를 수 신한다. 이에 따라 상기 자기부(200)는 수신부의 대역 필터(211)를 통해 상기 수신된 자기 신호에서 전력선 주파수인 60Hz를 제거한 후 60kHz만 선별한다.

그런 다음 상기 자기부(200)는 상기 전력선 주파수가 제거된 미약한 신호를 증폭기(212)를 통해 약 40dB로 증폭한다. 이때, 주파수 발진기(OSC)(213)에서는 중간주파수(IF)를 만들기 위해 515kHz(455kHz + 60kHz)로 주파수를 발진한다. 이에 따라 상기 자기부(200)는 상기 믹서(214)를 통해 상기 증폭된 신호의 수신주파수를 최종적으로 455kHz로 변경한다. 이때, 음성 고유주파수는 변화가 없으며 수신주파수만 변경이 된다. 따라서 자기부(200)는 중간주파수(IF) 증폭기(215)에서 IF인 455kHz를 20dB 증폭한 후, 검파기(DET)(216)에서 IF를 검파하여 음성신호만 선별하고, 미약한 음성신호를 증폭기(218)를 통해 증폭한다. 이때, 자기부(100)는 주파수 분석기(217)를 통해 증폭된 음성 신호의 주파수를 분석하여 Call 주파수가 맞을 경우 스위치(219)를 통해 대응되는 특정 주소(호수)로 스위칭하여 스피커(220)를 통해 입주자에게 음성 신호를 전달한다.

이와 같이 입주자가 방문자의 음성 청취 후, 방문자와 통화를 하게 된다. 이에 따라 자기부(200)는 송신부 내의 마이크(221)를 통해 상기 입주자의 음성 신호를 받아 증폭기(223)로 전달한다. 이때, 입주자가 상기 자동문(10)의 개폐 여부를 판단하여 상기 방문자에게 문을 열어주기 위해 자동문 열림 버튼(Door open)(222)을 누르면, 자기부(200)는 상기 열림 버튼(222)으로부터 발생되는 상기 자동문 열림 신호(예를 들어 디지털 신호)를 증폭기(223)로 전달한다. 이에 따라 자기부(200)의 증폭기(223)에서는 입력되는 음성 신호를 증폭한다. 상기 음성신호는 통 상 1V, 0dB기준으로 -70dB 정도로 미약하므로 상기 증폭기(223)는 상기 음성 신호를 10dB로 하기 위해 80dB을 증폭한다.

이후, 자기부(200)는 주파수 발진기(224)에서 자기 송신주파수인 50kHz를 발진하면, 변조기(225)에서 50kHz의 송신주파수에 음성 신호를 AM변조한다. 그런 다음 자기부(200)는 상기 변조된 신호를 안테나(226)에서 임피던스 매칭한 후, AC라인으로 전달하여 전력선(20)을 통해 자기 신호를 모기부(100)로 송신한다. 여기서 상기 송신주파수는 임의로 선택할 수 있는 것으로 50kHz로 국한되지 않음을 유의하여야 한다.

이와 같이 자기부(200)의 송신부에서 전력선(20)을 통하여 송신된 50kHz의 자기 신호는 상기 도 2에 도시된 바와 같이 모기부(100)의 수신부 내 대역 필터(121)로 입력된다. 이에 따라 모기부(100)는 대역 필터(121)를 통해 상기 수신된 자기 신호에서 전력선 주파수인 60Hz를 제거한 후 50kHz만 선별한다. 이때, 수신된 신호는 미약하므로 상기 모기부(100)는 상기 수신된 신호를 증폭기(122)에서 약 40dB로 증폭한다. 그런 다음 모기부(100)는 자기부(200)의 수신부의 기능과 같이 중간주파수(IF)를 만들기 위해 주파수 발진기(123)에서 505kHz(455kHz + 50kHz)로 발진하면 믹서(124)를 통해 수신주파수를 최종적으로 455kHz로 변경한다. 이때, 음성 고유주파수는 변화가 없으며 수신주파수만 변경이 된다.

이후, 상기 모기부(100)는 중간주파수(IF) 증폭기(125)에서 IF인 455kHz를 20dB 증폭한 후, 검파기(DET)(126)에서 IF를 검파하여 음성신호만 선별하고, 미약한 음성신호를 증폭기(127)에서 증폭하여 증폭된 음성 신호를 스피커(128)로 전달 한다. 이에 따라 방문자는 상기 스피커(128)를 통해 상기 입주자로부터의 음성을 청취하게 된다.

상술한 바와 같은 로비폰 장치에서 양방향 통신 및 자동문 개폐 등의 기능을 검증하기 위하여 예를 들어, 모기 1대와 자기 2대로 구성된 다음과 같은 사양의 로비폰 장치에서의 성능 시험에 대한 일 실시예에 설명하기로 한다.

성능 시험을 위한 모기 및 자기의 송신 주파수는 각각 60kHz 및 50kHz로 설정하며, call 주파수는 본 시험에서는 편의상 아날로그 방식을 채택하여 1kHz 및 2kHz를 call 주파수로, 3kHz를 자동문 개폐신호로 설정한다. 그리고 PCB 모듈제작은, 모기의 경우는 PCB 크기가 130mm×70mm×1.6mmt, 자기의 경우는 120mm×55mm×1.6mmt로 하며, 모기 1대 및 자기 2대로 구성하고, 모기 및 PCB 패키지를 실장하여 로비폰을 제작한다. 모듈을 제외한 모기 케이스 및 자기 케이스, 수화기 등은 시험 제작한 모듈 크기에 맞는 기성품을 이용하여 조립한다. 그리고 로비폰 장치는 시험하기 용이하도록 모기에서 특정 호수의 버턴을 누르면 해당하는 호수의 자기에서 신호음이 발생하여 호출을 알리도록 별도의 회로를 구성하도록 한다.

이와 같은 사양에 따른 로비폰 장치의 모기와 자기 간의 통신 시험은 다음과 같이 수행된다.

모기 및 자기를 전원코드에 연결시키고 모기에서 방문자가 수화기를 들어 001호(1kHz) 또는 002호(2kHz)를 호출하도록 버턴을 누르면 001호 또는 002호의 자기에서 신호음이 발생한다. 신호음이 들린 후 001호(또는 002호)의 자기의 입주자 는 부착된 수화기를 들고 모기와 통화한다. 이에 따라 입주자는 모기에서부터 들려오는 음성을 정확히 들을 수가 있으므로 전력선을 이용한 로비폰 양방향 통신이 가능함을 알 수 있다. 이러한 통화 시에 따른 로비폰 장치의 주파수 특성은 첨부된 도 6에 도시된 바와 같으며, 100Hz에서 6kHz까지 -6dB의 특성을 나타내고 있음을 알 수 있다. 또한, S/N비는 10dB이상, 왜율은 1kHz에서 약 20%로 측정된다.

따라서 상술한 바와 같은 본 발명의 로비폰 장치는 음향기기나 방송처럼 노이즈 레벨을 크게 낮출 필요가 없이 최저 10dB 이상이면 음성통화가 가능한 수준으로 조기 상용화가 가능하다는 특징이 있다.

또한, 자기에 부착된 열림 버튼(Door open)을 누르면 자동문의 개폐가 이루어짐이 확인되어 로비폰을 이용한 자동문의 원격제어가 가능함을 알 수 있다. 이러한 자동개폐시험은 기존의 자동문과 같이 제어기와 로비폰 단자가 신호선으로 연결되어 있는 것이 아니라, 자동문의 제어기가 전원코드에 꽂혀 있는 상태에서 원격제어 시험을 한 것으로 전력선이 자동문과 로비폰을 연결시켜줌으로써 자기에서의 개폐신호가 전력선을 타고 송신되어 제어됨을 알 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같은 본 발명의 로비폰 장치는 전력선을 이용함으로써, 음성신호 및 자동문의 개폐신호가 동시에 전송될 수 있도록 하여 모기 1대만 갖추면 자기를 입주 가구수 만큼 각 가구별로 설치하여 통신이 가능하도록 할 수 있으며, 입주가구별로 특정 주소화하여 음성을 전송하기 때문에 공동주택이나 아파트내의 어디서나 사용이 가능할 수 있다. 예를 들어, 입주가구의 실내뿐만 아니라 이웃 세대 등 공동주택 내에서는 자유로이 자기를 갖고 다니며 호수나 층수에 관계없이 콘센트에 꽂기만 하면 마치 유선전화나 인터폰처럼 사용이 가능하도록 편의성을 극대화할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 로비폰의 전용선을 사용하지 않고, 전력선을 통신 전용선으로 사용하여 모기 및 자기의 양방향 통신을 수행함으로써 별도의 설치공사를 필요로 하지 않아 설치비용을 줄일 수 있으며, 자유로이 자기를 갖고 다니며 호수나 층수에 관계없이 콘센트에 꽂아 사용함으로써 휴대 가능한 인터폰으로도 활용이 가능하여, 편의성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

각 세대별로 고유 주파수를 부여하여 특정 주소화를 수행하고, 방문자로부터 원하는 입주세대의 호수를 입력받으면, 상기 입력된 해당 호수에 대응되는 고유 주파수를 호출하여 전력선을 통해 전송하여 상기 해당 호수의 입주자와의 통신하는 모기부와,

각 세대별로 각각 상기 모기부와 양방향 통신을 수행하여 상기 방문자와 통화하고, 자동문 개폐 신호를 발생하여 전력선을 통해 상기 발생된 신호를 전송하여 상기 자동문을 원격 제어하는 자기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치.
제1항에 있어서, 상기 모기부는,

상기 방문자로부터 상기 해당 호수를 입력받는 자판과,

상기 방문자로부터 입력된 음성 신호를 증폭하는 증폭기와,

주파수 발진기에 의해 발진된 송신 주파수에 상기 음성 신호를 변조하는 변조기와,

상기 변조된 신호를 임피던스 매칭한 후 상기 전력선을 통해 상기 자기부로 전송하는 안테나를 구비하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치.
제1항에 있어서, 상기 자기부는,

상기 입주자의 음성이 입력되면, 입력된 음성 신호를 증폭하는 증폭기와,

상기 증폭된 음성 신호를 주파수 발진기에 의해 발진된 송신 주파수에 변조하는 변조기와,

상기 변조된 신호를 임피던스 매칭한 후 상기 전력선을 통해 상기 모기부로 전송하는 안테나와,

상기 양방향 통신 시 상기 입주자로부터 상기 자동문을 열기 위한 자동문 개폐 신호를 입력받는 열림 버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치.
제1항에 있어서, 상기 모기부 및 상기 자기부는,

상기 수신된 신호에서 상기 전력선 주파수를 제거하여 상기 음성 신호의 수신 주파수만을 선별하는 대역필터와,

상기 선별된 수신 주파수에서 주파수 발진기에 의해 발진된 중간 주파수를 검파하여 음성 신호만을 선별하는 검파기와,

상기 선별된 음성 신호를 증폭하는 증폭기와,

상기 증폭된 음성 신호를 상기 해당 호수의 입주자에게 출력하는 스피커를 구비하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치.
제4항에 있어서, 상기 자기부의 수신부는,

상기 증폭된 음성 신호에서 고유 주파수를 분석하는 주파수 분석기와,

상기 분석된 고유 주파수가 상기 해당 호수의 고유주파수인 경우 상기 입주자에게 스위칭하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치.
현관에 설치되는 모기부와 각 입주세대에 설치되는 다수의 자기부를 구비하는 로비폰 장치에서, 자동문을 원격 제어하기 위한 방법에 있어서,

각 세대별로 고유 주파수를 부여하여 특정 주소화를 수행하는 과정과,

방문자로부터 원하는 입주세대의 호수를 입력받으면, 상기 모기부에서 상기 입력된 해당 호수에 대응되는 고유 주파수를 호출하여 전력선을 통해 상기 해당 호수의 자기부와 연결하는 과정과,

상기 모기부와 상기 연결된 자기부의 양방향 통신을 수행하는 과정과,

상기 양방향 통신 시 상기 연결된 자기부에서 상기 자동문 개폐를 위한 신호를 발생하여 전력선을 통해 상기 자동문으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 각 세대별로 고유 주파수를 부여하여 특정 주소화를 수행하는 과정은,

일정 범위의 주파수를 분할하는 단계와,

상기 분할된 각 주파수들에 상기 각 입주세대의 특정 주소를 부여하는 단계와,

상기 특정 주소가 부여된 각각의 고유 주파수들을 미리 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 모기부와 상기 연결된 자기부의 양방향 통신을 수행하는 과정은,

상기 방문자의 음성이 입력되면, 상기 방문자의 음성 신호를 상기 전력선을 통해 상기 해당 호수의 자기부로 전송하는 단계와,

상기 자기부에서, 상기 모기부로부터 수신된 음성 신호를 처리하여 상기 호수의 입주자에게 상기 방문자의 음성을 전달하는 단계와,

상기 입주자의 음성이 입력되면, 상기 입주자의 음성 신호를 처리하여 상기 전력선을 통해 상기 모기부로 전송하는 단계와,

상기 모기부에서 상기 자기부로부터 수신된 음성 신호를 처리하여 상기 방문자에게 상기 입주자의 음성을 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 방문자의 음성 신호를 상기 전력선을 통해 상기 해당 호수의 자기부로 전송하는 단계는,

상기 방문자로부터 입력된 음성 신호를 증폭하는 단계와,

송신 주파수를 발진하여 상기 음성 신호를 상기 송신 주파수에 변조하는 단계와,

상기 변조된 신호를 임피던스 매칭한 후 상기 전력선을 통해 상기 자기부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 입주자의 음성 신호를 처리하여 상기 전력선을 통해 상기 모기부로 전송하는 단계는,

상기 모기부로부터 상기 전력선을 통해 전력선 주파수가 부여된 신호를 수신하는 단계와,

상기 수신된 신호에서 상기 전력선 주파수를 제거하여 상기 음성 신호의 수신 주파수만을 선별하는 단계와,

상기 선별된 수신 주파수에서 중간 주파수를 생성하기 위한 주파수를 발진하는 단계와,

상기 중간 주파수를 증폭 및 검파하여 음성 신호만을 선별하는 단계와,

상기 선별된 음성 신호를 증폭한 신호에서 상기 해당 호수의 고유 주파수를 분석하여 상기 해당 호수로 스위칭하는 단계와,

상기 해당 호수에 설치된 스피커를 통해 상기 음성 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.
제10항에 있어서,

상기 입주자의 음성이 입력되면, 입력된 음성 신호를 증폭하는 단계와,

상기 증폭된 음성 신호를 발진된 송신 주파수에 변조하는 단계와,

상기 변조된 신호를 상기 전력선을 통해 상기 모기부로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 모기부에서 상기 자기부로부터 수신된 음성 신호를 처리하여 상기 방문자에게 상기 입주자의 음성을 전달하는 단계는,

상기 자기부로부터 상기 전력선을 통해 전력선 주파수가 부여된 신호를 수신하는 단계와,

상기 수신된 신호에서 상기 전력선 주파수를 제거하여 상기 음성 신호의 수신 주파수만을 선별하는 단계와,

상기 선별된 수신 주파수에서 중간 주파수를 생성하기 위한 주파수를 발진하는 단계와,

상기 중간 주파수를 증폭 및 검파하는 음성 신호만을 선별하는 단계와,

상기 선별된 음성 신호를 증폭하여 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로비폰 장치에서의 자동문 원격 제어 방법.