KR20090002488U - 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치 - Google Patents

센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에 관한 것이다.
본 고안은, 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에 있어서, 상기 디지털 도어락이 장착된 문의 움직임을 감지하여 상기 움직임에 대응하는 신호를 발생시키는 모션감지부 및 상기 모션 감지부로부터 상기 신호를 수신하여 상기 문이 움직인 누적거리를 계산하고 상기 누적거리로부터 상기 문의 도어상태를 판단하여 상기 도어상태가 닫힘상태이면 상기 디지털 도어락이 잠금상태가 되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치를 제공한다.
본 고안에 의하면, 문이 닫힘상태인지 열림상태인지를 감지하여 문이 닫힘상태이면 자동으로 잠금 동작을 하는 디지털 도어락에 있어서 도어상태를 감지하기 위한 수단으로 가속도센서 혹은 각속도센서를 사용함으로써 문틀이나 벽면 등에 부가적 구성물을 추가하지 않고도 도어상태를 감지할 수 있도록 함은 물론 문과 문틀 등의 설치환경에 제약을 받지 않으면서 도어상태를 감지하는 효과가 있다.
도어락, 가속도센서, 도어상태

Description

센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치{Apparatus for Detecting Lock Status by Using Sensor in Digital Door Lock}
본 고안은 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 도어상태, 즉, 문이 닫힘상태인지 열림상태인지를 감지하여 문이 닫힘상태이면 자동으로 잠금 동작을 하는 디지털 도어락에 있어서 도어상태를 감지하기 위한 수단으로 가속도센서 혹은 각속도센서를 사용함으로써 문틀이나 벽면 등에 부가적 구성물을 추가하지 않고도 도어상태를 감지할 수 있도록 함은 물론 문과 문틀 등의 설치환경에 제약을 받지 않으면서 도어상태를 감지하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 디지털 도어락이 문에 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 1에 도시하듯이 일반적으로 디지털 도어락은 실내기(102)와 실외기(104)로 구성된다.
종래 디지털 도어락에서 도어상태를 감지하기 위한 방법의 하나로 실내기 내부에 온/오프(ON/OFF) 스위치(미도시)를 구성하고 또한 온/오프 스위치를 눌러주는 트리거 볼트(106) 및 스프링(미도시)을 구비하는 디지털 도어락이 사용되었다.
문이 닫히게 되면 도어락에 장착된 트리거 볼트(106)가 문틀에 의하여 또는 벽면에 의하여 눌려지게 되고 이로 인하여 온/오프 스위치는 눌려진다. 만일 문이 열리게 되면 트리거 볼트(106)는 스프링에 의하여 밖으로 튀어 나오게 되어 온/오프 스위치는 원래 위치로 돌아온다. 디지털 도어락에서는 이 때 발생하는 온/오프 스위치의 눌림을 감지하여 도어상태를 판단한다.
하지만, 이러한 방식에서는 트리거 볼트(106)의 외부 돌출 부분의 길이에 의하여 도어상태 감지 범위가 제한된다. 즉, 문틀 또는 벽면과 문 사이의 간격, 즉, 문틈이 많이 벌어진 경우 또는 작게 벌어진 경우를 감안해서 평균적인 문틈의 길이를 감안해서 트리거 볼트의 돌출 부위를 제작해야 하므로 모든 문에 대하여 위와 같은 방식의 도어상태 감지방법을 적용할 수가 없다. 또한 트리거 볼트(106)가 문과 문틀의 물리적인 작동에 의하여 동작되기 때문에 이를 주키에 적용하기 위해서는 불편한 문제점이 있다. 왜냐 하면 트리거 볼트(106) 및 연결부품을 장착하기 위해서는 문 내부에 구멍을 뚫고 문 내부에 작업을 해야 하므로 많은 작업량이 많아지고 문을 파손하는 문제가 있다.
디지털 도어락에서 도어상태를 감지하기 위한 다른 방법으로는 도어상태를 감지하기 위하여 실내기에 마그네틱 스위치를 구비하고 문틀 또는 벽면에 마그네트를 설치하는 방법을 사용한다. 문이 닫히면 문틀에 설치된 마그네트에 의한 자력에 의해 마그네틱 스위치가 온 되고 반대로, 문이 열리면 마그네틱 스위치에서 마그네트의 자력이 약해지기 때문에 마그네틱 스위치가 오프 된다.
하지만 이러한 방식에서는 마그네트를 문틀 또는 벽면에 부착시켜야 하는데 부착하는 작업의 양과 난이도가 매우 높아서 설치하는데 있어서 큰 불편함을 야기한다. 또한 마그네트의 자력이 미치는 범위가 한계가 있기 때문에 도어상태를 가장 원활하게 판단할 수 있는 위치에 마그네트를 설치해야 하므로 새로이 디지털 도어락을 설치할 때마다 조정해 주어야 하는 문제가 있다. 또한, 외국의 경우, 특히, 미국과 유럽에서는 문틀에 추가적인 장치를 설치하는 것에 대하여 상당한 반감을 가지고 있어서 이러한 방식을 사용하는 데에 상당한 어려움이 발생한다.
디지털 도어락에서 도어상태를 감지하기 위한 또 다른 방법으로 모티스를 사용하는 주키에 있어서 마그네틱 스위치 방식을 사용하는 경우, 모티스에 마그네틱 스위치를 장착하고 선을 이용하여 회로보드에 연결해 주어야 한다. 또한 스트라이커에 마그네트를 장착해 주어야 한다. 하지만 이러한 방식에서는 모티스 내부에 장착된 마그네틱 스위치를 선으로 연결하여 회로보드에 연결해 주어야 하므로 설치시 추가의 작업이 요구되게 되므로 불편함을 야기한다. 또한 마그네트의 자력에 의해서 동작할 수 있는 범위가 한정되기 때문에 모든 문에 적용하지 못하는 문제가 발생한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 고안은, 도어상태를 감지하여 문이 닫힘상태이면 자동으로 잠금 동작을 하는 디지털 도어락에 있어서 도어상태를 감지하기 위한 수단으로 가속도센서 혹은 각속도센서를 사용함으로써 문과 문틀 등의 설치환경에 제약을 받지 않도록 하는 데 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에 있어서, 상기 디지털 도어락이 장착된 문의 움직임을 감지하여 상기 움직임에 대응하는 신호를 발생시키는 모션감지부 및 상기 모션 감지부로부터 상기 신호를 수신하여 상기 문이 움직인 누적거리를 계산하고 상기 누적거리로부터 상기 문의 도어상태를 판단하여 상기 도어상태가 닫힘상태이면 상기 디지털 도어락이 잠금상태가 되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치를 제공한다.
본 고안에 의하면, 문이 닫힘상태인지 열림상태인지를 감지하여 문이 닫힘상태이면 자동으로 잠금 동작을 하는 디지털 도어락에 있어서 도어상태를 감지하기 위한 수단으로 가속도센서 혹은 각속도센서를 사용함으로써 문틀이나 벽면 등에 부가적 구성물을 추가하지 않고도 도어상태를 감지할 수 있도록 함은 물론 문과 문틀 등의 설치환경에 제약을 받지 않으면서 도어상태를 감지하는 효과가 있다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치를 도시한 도면이다.
도 2에 도시하듯이 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치는 가속도센서(202) 및 제어부(208)를 포함한다.
본 실시예의 가속도센서(202)는 본 고안의 모션감지부를 구현한 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에서 가속도센서(202)는 디지털 도어락이 장착된 문의 움직임을 감지하여 움직임에 대응하는 신호를 발생시키며 본 실시예에서 가속도센서(202)가 감지하는 것은 문의 열림동작 혹은 닫힘동작으로 인하여 가속도센서가 위치하는 부분이 움직이는 가속도이다.
제어부(208)는 가속도센서(202)로부터 신호를 수신하여 문이 움직인 누적거리를 계산하고 계산된 누적거리로부터 문의 도어상태를 판단하여 도어상태가 닫힘상태이면 데드볼트 구동부(206)를 구동하여 디지털 도어락이 잠금상태가 되도록 제어한다. 문이 움직인 누적거리라 함은 가속도센서가 장착된 부분이 움직인 누적거리를 의미한다.
본 실시예에서는 데드볼트 구동부를 사용하여 잠금상태가 되도록 하는 것으로 설명하였으나 이는 한가지 예를 든 것에 불과하며 솔레노이드 밸브 등을 사용하 여 잠금상태가 되도록 제어할 수도 있다.
도 2에서와 같이 모션감지부로서 가속도센서(202)가 사용된 경우 제어부(208)가 누적거리를 계산하는 방법은 가속도센서(202)로부터 수신된 신호를 적분한 값을 누계하여 속도를 구하고 구해진 속도를 적분한 값을 누계하여 구한다.
가속도센서(202)는 문이 움직일 때의 가속도를 계산하여 아날로그 신호나 또는 디지털 값으로 출력해 준다.
가속도센서(202)를 대지면과 수평하도록 디지털 도어락 내부 혹은 도어 내부에 배치시키면 문이 열리거나 닫히게 되면 가속도센서(202)는 움직임과 상응하는 가속도값을 출력할 수 있다. 제어부(208)는 가속도센서의 출력을 계속적으로 일정 시간간격으로 샘플링하여 가속도값을 검출한다.
제어부(208)는 검출된 가속도를 적분하여 증감된 속도를 구하고, 적분된 속도를 누계하면 누적속도가 계산된다. 누적속도를 다시 적분하게 되면 증감된 거리가 계산되며 이를 누적하여 누적거리가 계산된다.
문이 열리는 방향을 (+)방향이라고 하고 문이 닫히는 방향을 (-)방향이라 가정하면 가속도센서는 (+)방향으로 속도가 증가할 때의 출력값에는 (+) 부호가 부여되고 (-)방향으로 속도가 증가할 때는 출력값에 (-) 부호가 부여된다. 따라서 제어부(208)는 가속도센서의 출력값을 적분하여 (+) 혹은 (-) 출력값에 따른 적분을 수행하여 속도를 계산할 수 있으며 누적된 누적속도 역시 마찬가지로 (+) 혹은 (-) 값이 부여되어 이를 다시 적분하게 되면 역시 증감된 거리가 계산됨으로써 누적거리, 즉 현재의 문의 위치를 계산할 수 있다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치가 도어상태를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 문을 닫은 상태에서 디지털도어락에서 지원해 주는 기능을 이용하여 누적거리를 초기화한다(S302). 이 과정은 문의 현재 위치가 문이 닫힘상태임을 설정하는 단계이다. 이후 사용자가 인증입력부(210)를 통하여 비밀번호를 입력하게 되면 제어부(208)는 메모리부(212)에 저장된 비밀번호와 비교하여 인증이 되었음을 확인하면 데드볼트 구동부(206)을 구동시켜 도어락을 해정상태로 만든다. 이때 사용자가 문을 열고 실내에 진입하면서 문을 닫는 동안 제어부(208)는 지속적으로 가속도센서(202)로부터 수신되는 신호를 샘플링하여 가속도를 검출한다(S304).
제어부(208)는 검출된 가속도를 적분하고 적분한 값을 누계하여 속도를 계산한다(S306). 이 때 제어부(208)는 계산된 속도를 적분하여 구한 값을 누계하여 누적거리를 계산한다(S308). 제어부(208)는 누적거리가 기준값 이하인지를 확인(S310)하여 누적거리가 기준값 이하인 것으로 확인되면 문은 닫힘상태인 것으로 판단한다(S312). 만일 누적거리가 기준값보다 크면 문이 열림상태인 것으로 판단하여 다시 샘플링한 가속도를 검출한다(S304). 이와 같이 제어부(208)는 지속적으로 문이 닫힘상태인지 여부를 확인하다가 문이 닫힘상태인 것으로 판단되면 자동으로 잠금상태로 만드는 자동잠금 동작을 수행한다(S314).
여기서 기준값은 설계자의 임의대로 설정이 가능하다. 예를 들어 문의 열림상태의 정의를 닫힘상태에서 문 끝이 최소 1cm 이상 떨어진 상태라고 정의한다면 1cm를 누적거리 기준값으로 정하면 되는 것이다.
여기서 가속도센서의 출력을 샘플링하는 샘플링주파수에 의하여 누적거리 계산 값이 달라질 수 있는데 샘플링주파수를 최소 500Hz 이상으로 사용하게 되면 현재 공급되고 있는 가속도센서의 성능으로는 편차가 거의 없는 결과를 구할 수 있게 된다.
본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에서 가속도센서 대신 각속도센서를 사용하여 구현할 수 있다.
대지면과 수평하도록 디지털도어락 내부 또는 도어 내부에 각속도센서를 배치하여 문상태를 감지할 수 있다. 각속도센서가 감지하는 것은 문의 열림동작 혹은 닫힘동작으로 인해 회전하는 문의 각속도이다.
각속도센서는 원운동처럼 물체의 운동을 하나의 기준점에서 관측할 때 기준점에 대하여 물체가 회전하는 속도를 아날로그 신호나 디지털값으로 출력해 준다. 따라서 제어부가 이 값을 적분하게 되면 물체가 기준점에 대하여 움직인 각도를 구할 수 있으며 이 각도를 누계하면 누적각도가 계산될 수 있다. 이때 누적각도에 각속도센서가 위치한 부분의 회전반경을 곱하면 누적거리를 구할 수 있다.
각속도센서를 사용한 도어상태 감지장치에서도 누적거리를 구한 이후의 과정은 모션감지부로서 가속도센서를 사용한 도 2에서 설명한 일 실시예에서 가속도센서를 사용하여 누적거리를 구한 이후의 과정과 동일한 과정을 거쳐 도어상태를 감지할 수 있다. 즉, 누적거리를 구한 제어부가 누적거리가 기준값 이하인지를 확인하여 누적거리가 기준값 이하인 것으로 확인되면 문은 닫힘상태인 것으로 판단하고 만일 누적거리가 기준값보다 크면 문이 열림상태인 것으로 판단하여 다시 샘플링한 가속도를 검출하는 방법으로 지속적으로 문이 닫힘상태인지 여부를 확인하다가 문이 닫힘상태인 것으로 판단되면 자동으로 잠금상태로 만드는 자동잠금 동작을 수행한다.
일반적으로 디지털 도어락의 가속도센서 혹은 각속도센서가 제어부 등과 함께 하나의 회로보드에 포함되어 구성되기 때문에 종래의 방식에 비하여 도어상태를 판단함에 있어서 기구적인 부가물이 필요치 아니하므로 문틀이나 벽면에 도어상태 감지 수단을 별도로 덧붙여서 장착하지 않아도 된다.
이로 인하여 디지털 도어락을 설치하는데 있어서 종래의 방식에 비하여 매우 용이함을 제공해 주며, 동시에 여러가지 문과 문틀 및 벽면 등과 같은 설치환경조건에 제한되지 아니하고 설치할 수 있기 때문에 도어상태를 감지하여 자동잠금기능과 침입경보 등과 같은 부가기능을 완벽하게 제공해 줄 수 있다.
또한 외국의 디지털 도어락의 경우 데드볼트락, 튜블러락 등의 도어상태 감지수단을 디지털 도어락에 장착하기가 매우 힘들기 때문에 도어상태를 감지하기 위해서는 별도로 마그네틱스위치와 마그네트를 문틀과 디지털 도어락 내부에 추가로 설치해야 하는 문제점이 있는데 이러한 경우도 본 고안을 적용하면 모두 해결할 수 있다.
이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 고안에 의하면, 문이 닫힘상태인지 열림상태인지를 감지하여 문이 닫힘상태이면 자동으로 잠금 동작을 하는 디지털 도어락에 있어서 도어상태를 감지하기 위한 수단으로 가속도센서 혹은 각속도센서를 사용함으로써 문틀이나 벽면 등에 부가적 구성물을 추가하지 않고도 도어상태를 감지할 수 있도록 함은 물론 문과 문틀 및 벽면 등의 설치환경에 제약을 받지 않으면서 도어상태를 감지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 디지털 도어락이 문에 장착된 모습을 도시한 도면,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치를 도시한 도면,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 도어락의 도어상태 감지장치가 도어상태를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
102: 실내기 104: 실외기
106: 트리거 볼트 202: 가속도센서
206: 데드볼트 구동부 208: 제어부
210: 인증입력부 212: 메모리부

Claims (7)

  1. 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치에 있어서,
    상기 디지털 도어락이 장착된 문의 움직임을 감지하여 상기 움직임에 대응하는 신호를 발생시키는 모션감지부; 및
    상기 모션 감지부로부터 상기 신호를 수신하여 상기 문이 움직인 누적거리를 계산하고 상기 누적거리로부터 상기 문의 도어상태를 판단하여 상기 도어상태가 닫힘상태이면 상기 디지털 도어락이 잠금상태가 되도록 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 모션감지부는,
    가속도센서인 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 가속도센서는,
    대지면과 수평하도록 디지털도어락 내부 또는 도어 내부에 배치하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 누적거리는,
    상기 가속도센서로부터 수신된 상기 신호를 적분한 값을 누계하여 속도를 구한 후 상기 속도를 적분한 값을 누계하여 구하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어 락의 도어상태 감지장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 모션감지부는,
    각속도센서인 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 각속도센서는,
    대지면과 수평하도록 디지털도어락 내부 또는 도어 내부에 배치하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 누적거리는,
    상기 각속도센서로부터 수신된 상기 신호를 적분한 값을 누계하여 각도를 구한 후 상기 각도에 상기 각속도센서가 위치한 부분의 회전반경을 곱하여 구하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 도어상태 감지장치.
KR2020070014977U 2007-09-07 2007-09-07 센서를 이용한 디지털 도어락의 도어상태 감지장치 KR20090002488U (ko)

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