KR20090084026A - 터치식 비밀 도어락 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 도어락의 버튼키 입력부를 터치 스위치를 사용하여 구현하고, 터치 스위치의 전면에는 그림을 넣어 타인이 스위치의 위치를 쉽게 파악할 수 없도록 하여 보안성을 향상시킬 수 있는 디지털 비밀 도어락을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 과제를 달성하기 위한 터치식 비밀 도어락은 전자식별키나 지문이나 RF ID 카드를 입력시키는 제1입력부와, 제1입력부와 별개로 도광판 상부에 그림판을 부착하여 비밀 번호를 입력시키도록 구성된 터치식 입력부와, 상기 터치식 입력부의 외함 커버가 열리는 것을 감지하는 커버 열림 감지부와, 상기 터치식 입력부의 외함 커버가 열리면 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제 1, 제 2 백라이트 조명부와, 상기 터치식 입력부와 상기 커버 열림 센서의 동작 정보를 받아 도어락의 개폐를 위한 제반 제어신호를 발생시키는 디지털 도어락 제어장치와, 상기 디지털 도어락 제어장치의 제어신호에 따라 문의 개폐 동작을 수행하는 상기 도어 제어 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

도어락, 터치식 입력부, 그림판, 도광판

Description

터치식 비밀 도어락 {seclet door lock having touching function}

본 발명은 터치식 도어락에 관한 것으로, 특히, 디지털 도어락의 버튼 스위치를 터치 스위치를 사용하여 구현하고, 터치 스위치의 전면에는 그림을 넣어 타인이 스위치의 위치를 쉽게 파악할 수 없도록 하여 보안성을 향상시킬 수 있는 터치식 비밀 도어락에 대한 것이다.

근래에는 아파트 현관문의 도어락이 기계식 열쇠에서 디지털 도어락으로 변화하고 있는 추세이다. 이와 같은 디지털 도어락은 버튼 입력식, 전자키, 지문인식, RF 카드 등 다양한 형태로 상품화가 되어 있다. 상술된 모든 디지털 도어락에는 주입력 장치로 다수의 버튼 스위치를 갖고 있다.

그러나, 이러한 버튼은 기계식 스위치이고 버튼의 번호와 배열도 전화기의 버튼과 같은 형태로 되어 있는 경우가 대부분이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 디지탈 도어락에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 디지털 도어락의 개략적 구성 블록도이고, 도 2는 종래의 디지털 도어락의 버튼 입력부를 예시한 도면이다.

종래의 디지털 도어락은 도 1에 도시한 바와 같이, 디지털 도어락의 개폐를 위한 제반 제어신호를 발생시키는 디지털 도어락 제어장치(10)와, 전자식별키나 지문이나 RF ID 카드를 입력시키는 제1입력부(11)와, 버튼을 조작하여 비밀 번호를 입력시키도록 구성된 버튼키 입력부(12)와, 커버 열림 감지부(13)와, LED 조명부(14)와 도어 제어 모터(15)로 구성되어 있다.

상기에서 디지털 도어락 제어장치(10)는 제1입력부(11)와, 버튼키 입력부(12)와 커버 열림 감지부(13)로 부터는 정보를 입력 받고, LED 조명부(14)와 도어 제어 모터(15)로는 상기 입력 받은 정보에 따라서 제어 신호를 보내어 동작시키는 역할을 한다.

그리고, 상기에서 버튼키 입력부(12)가 외함 커버로 보호되어 있을 경우에는 커버를 열고 사용하게 되는데, 이때 커버 열림 감지부(13)에서 커버의 열림을 감지하여 사용자가 버튼 입력을 개시함을 디지털 도어락 제어장치(10)에 전송한다.

그리고, 상기 전자식 도어락의 버튼키 입력부(12)는 도 2에 도시한 바와 같이, 0~9의 숫자버튼과, *와 #등의 기능 버튼으로 이루어져 있으며, 숫자버튼과 기능 버튼의 배열이 통상의 전화기의 버튼과 같은 형태로, 누구나 쉽게 인지할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 종래의 디지털 도어락의 버튼키 입력부(12)의 버튼을 이용해서 비밀번호를 입력시킬 경우, 버튼의 입력을 타인에게 쉽게 노출시킬 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 디지털 도어락의 버튼키 입력부의 조작에 따른 비밀번호 노출 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 디지털 도어락의 버튼키 입력부를 터치 스위치를 사용하여 구현하고, 터치 스위치의 전면에는 그림을 넣어 타인이 스위치의 위치를 쉽게 파악할 수 없도록 하여 보안성을 향상시킬 수 있는 디지털 비밀 도어락을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 터치식 비밀 도어락은 전자식별키나 지문이나 RF ID 카드를 입력시키는 제1입력부와; 제1입력부와 별개로 도광판 상부에 그림판을 부착하여 비밀 번호를 입력시키도록 구성된 터치식 입력부와; 상기 터치식 입력부의 외함 커버가 열리는 것을 감지하는 커버 열림 감지부와; 상기 터치식 입력부의 외함 커버가 열리면 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제 1, 제 2 백라이트 조명부와; 상기 터치식 입력부와 상기 커버 열림 센서의 동작 정보를 받아 도어락의 개폐를 위한 제반 제어신호를 발생시키는 디지털 도어락 제어장치와; 상기 디지털 도어락 제어장치의 제어신호에 따라 문의 개폐 동작을 수행하는 상기 도어 제어 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 터치식 입력부는 터치 센서 장착 PCB 상부에 상기 도광판을 배치시키고, 상기 도광판 상부에 그림판을 부착하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 터치 센서 장착 PCB에는 복수개의 터치 스위치들이 구비됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 터치 스위치는 인체의 접촉에 의한 정전용량의 변화를 감지하도록 배치된 복수개의 터치판과, 상기 터치판들에 각각 연결되어 정전용량의 변화를 온/오프(ON/OFF) 신호로 판별하여 상기 디지털 도어락 제어장치로 출력하는 터치 감지 회로로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1, 제2백라이트 조명부는 상기 도광판의 상,하부 측면에 복수개 배치된 LED들로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성적 특징을 갖는 본 발명의 터치식 비밀 도어락은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 터치식 입력부의 외함 커버를 열면 외형상으로 그림판이 보이므로 터치 스위치의 위치를 외부에서 쉽게 알 수 없어서 비밀번호 조작시 외부로 노출될 우려가 적다. 따라서 보안성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 그림판의 특정 위치에 터치 스위치를 배열하여 조작과 기억을 쉽게 할 수도 있다.

셋째, 터치식 입력부의 외형이 그림판으로 되어 있고, 그림을 교체할 수 있으므로, 외관을 아름답게 할 수 있을 뿐만 아니라, 도어락에 변화를 줄 수 있다는 장점도 있다.

넷째, 기계식 버튼 스위치에 비해서 고장이 없고 사용 수명이 길다.

본 발명의 구체적인 실시예를 살펴보기에 앞서서, 본 발명은 기계식 버튼 스위치를 터치 스위치 방식으로 구현하기 위한 것으로, 터치 스위치의 동작 원리를 먼저 이해할 필요가 있다. 특히, 본 발명은 정전용량형 터치 스위치를 이용한 것으로 이의 원리에 대하여 살펴보기로 한다.

요즘은 휴대폰이나 가전제품에 터치 스위치를 많이 사용한다. 이러한 터치 스위치 중, 정전 용량형 터치 스위치는 사람의 몸에서 발생하는 정전용량을 감지해서 조작의 유무를 결정하므로 외형으로는 스위치의 존재를 숨길 수 있는 특징이 있다.

정전 용량형 터치 스위치는 인체의 접촉을 감지하는 스위치로써, 기존의 스위치의 개념을 뛰어넘어 "스위치 없는 스위치"라 표현할 수 있는 제품이다. 즉, 인체의 정전용량(capacitance)을 감지하는 방식으로 적용기기의 외함(Case) 내부에 장착되어 외부의 접촉을 감지하는 방식이다. 이에 따라서 제품 외부에 별도의 스위치 장착을 위한 기구적 장치가 불필요하고 기계적 조작이 없으므로 디자인 측면과 함께 신뢰성 측면에서 큰 우수성을 가지고 있다.

이와 같은 정전 용량형 터치 스위치에서 인체의 정전용량을 감지하는 원리는 사용자의 인체(31)와 주변 환경에 의해서 생성되는 정전용량의 변화를 감지함으로써 이루어진다.

이때, 사용자의 인체(31)와 주변 환경에 의한 정전용량에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 접지로 사용되는 바닥(32)과 센서(33) 사이에 발생된 제1정전용량(Cx1)과, 인체(31)와 센싱 전극(34) 사이에 발생된 제2정전용량(Cx2)과, 인체(31)와 바 닥(32) 사이에 발생된 제3정전용량(Cx3)이 있다.

상기 인체(31)와 주변 환경에 의해서 생성되는 정전용량들은 매우 작은 용량(수 pF)에 불과하며 이를 얼마나 정확하게 감지해 내는가가 중요하다.

이러한 정전용량 감지 방법으로는, 인체에 의해 변환된 정전용량에 의한 발생 주파수를 변화시켜서 이를 감지하는 방법이 사용된다.

예를 들어, 도 4a에 도시한 바와 같이, 인체의 접촉이 없는 경우에는 전체 정전용량(Ctotal)은 Co이고, 주파수 발생기(41)로 부터 발생된 주파수의 주기는 To이다.

그러나, 도 4b에 도시한 바와 같이, 인체에 의해 터치되면 전체 정전용량(Ctotal)은 Co+Cbody가 되고, 이의 영향으로 주파수 발생기(41)로 부터 발생된 주파수의 주기가 To+ΔT로 변화하게 된다. 이와 같이 인체의 터치에 의해 감지되는 정전용량을 감지하는 방식으로 매우 작은 변화까지도 감지가 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 이러한 정전 용량형 터치 스위치의 특징을 이용한 것으로, 기존의 기계식 버튼 스위치를 터치 스위치 방식으로 구현한 것이다.

이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치식 비밀 도어락의 개략적 블록 구성도이고, 도 6은 도 5의 터치식 입력부의 구성들간의 위치를 나타낸 사시도이다.

그리고, 도 7은 터치 센서 장착 PCB의 평면 구성도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서 장착 PCB를 예시한 사진이다.

그리고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스위치용 도광판 사진이고, 도 10a와 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 그림판 부착 전후의 평면도이다.

그리고, 도 11은 터치식 비밀 도어락의 문을 열기 위한 터치식 입력부의 입력 예시도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 디지털 비밀 도어락은 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 디지털 도어락의 개폐를 위한 제반 제어신호를 발생시키는 디지털 도어락 제어장치(50)와, 전자식별키나 지문이나 RF ID 카드를 입력시키는 제1입력부(51)와, 터치 도광판을 눌러 비밀 번호를 입력시키도록 구성된 터치식 입력부(52)와, 커버 열림 감지부(53)와, 제 1, 제 2 백라이트 조명부(54a, 54b)와 도어 제어 모터(55)로 구성되어 있다.

상기에서 디지털 도어락 제어장치(50)는 제1입력부(51)와, 터치식 입력부(52)와 커버 열림 감지부(53)로 부터는 정보를 입력 받고, 제 1, 제 2 백라이트 조명부(54a, 54b)와 도어 제어 모터(55)로는 상기 입력 받은 정보에 따라서 제어 신호를 보내어 백라이트를 켜고, 문을 개폐시키는 동작을 수행하게 하는 역할을 한다.

그리고, 상기에서 터치식 입력부(52)가 외함 커버로 보호되어 있을 경우에는 커버를 열고 사용하게 되는데, 이때 커버 열림 감지부(53)에서 커버의 열림을 감지하여 사용자가 비밀 번호 입력을 개시함을 디지털 도어락 제어장치(50)에 전송한다. 또한, 제 1, 제 2 백라이트 조명부(54a, 54b)는 터치식 입력부(52)를 야 간에 조명이 없는 상태에서도 조작이 가능하도록 하기 위해서 구비된 것으로, LED로 구성되어 있다.

상기에서 터치식 입력부(52)는 터치 센서 장착 PCB(60) 상부에 도광판(61)을 배치시키고, 도광판(61) 상부에 그림판(62)을 부착하여 구성한다.

좀 더 자세하게는, 터치 센서 장착 PCB(60) 상부에 복수개의 터치 스위치(70)들이 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 터치 스위치가 배치된 터치 센서 장착 PCB(60) 상부에는 터치 스위치(70)를 야간에도 조작할 수 있도록 LED 백라이트용 도광판(61)이 장착되어 있으며, 도광판(61) 상부에는 그림판(62)이 부착되어 있다.

상기에서 터치 스위치(70)는 터치판(71)과 터치 감지회로(72)로 구성되어 있는데, 상기 터치판(71)은 인체의 접촉에 의한 정전용량의 변화를 감지하는 부분이고, 터치 감지회로(72)는 터치판(71)과 연결되어 정전용량의 변화를 온/오프(ON/OFF) 신호로 판별하여 디지털 도어락 제어장치(50)로 출력하는 것이다.

이때, 상기 터치 스위치(70)는 도 8에 도시한 바와 같이, 복수개의 조각 기판인 터치판(71)을 도광판(61) 아래의 터치 센서 장착 PCB(60) 상부에 가로 3개 세로 4개로 균일한 간격으로 배열한 후 부착하여 배선할 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만, 터치 센서 장착 PCB(60) 상부에 매트릭스 형태 외에도 다양한 형태로 배열하여 구성시킬 수도 있다. 예를 들어, 그림판(62)의 특정 위치에 터치 스위치(70)를 배열하여 조작과 기억을 쉽게 할 수도 있다.

그리고, 상기 도광판(61)은 도 9에 예시되어 있는데 확산 아크릴로 구성되어 있다.

그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 도광판(61)의 상,하부 측면에는 복수개의 LED(63)들이 배치되어 있어서 터치식 입력부(52)의 외함 커버가 열리면 커버 열림 감지부(53)가 디지털 도어락 제어장치(50)로 정보를 보내고, 디지털 도어락 제어장치(50)에서 제1, 제2백라이트 조명부(54a, 54b)로 제어신호를 보내서 LED(63)들에서 빛이 도광판(61)으로 입사된다. 이와 같이 도광판(61)으로 입사된 빛이 확산 반사되어 터치 스위치(70)들 전체에 고르게 전달되어서 야간에 조명이 없는 상태에서도 터치 스위치(70)들을 조작하기가 용이해진다.

그리고, 상기 그림판(62)은 부착식으로 되어 있어서 취향에 따라서 교체하기가 용이하고, 외관을 아름답게 하는 역할도 할 수 있다.

도 10a와 도 10b는 도광판(61)에 그림판(62)을 부착시키기 전,후의 도면으로 상기와 같이 터치식 입력부(52)의 외함 커버를 열면 외형상으로는 그림판(62)이 보이므로 터치 스위치(70)들을 눌러 비밀번호를 입력시키더라도 외부에서 쉽게 비밀번호를 알기 어려우므로 보안성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이, 터치식 비밀 도어락을 이용하여 문을 열때, 터치식 입력부(52)의 외함 커버를 열어서 LED가 켜진 상태에서 ①번 위치→②번 위치→③번 위치→④번 위치의 순서로 그림을 터치하고 외함 커버를 닫으면 문이 열리게 된다. 상기 사용자는 상기 위치에 해당하는 그림의 위치만 알고 있으면 된다.

상기 터치되는 위치 및 순서는 사용자가 임으로 설정 가능하다.

그리고, 종래의 버튼 스위치는 버튼이 손상될 경우 버튼 스위치 전체를 갈아야 하는데 비해서, 상기 그림판은 터치를 많이 해서 그림이 손상되어도 그림판을 바꾸어 부착할 수 있으므로 사용 수명이 종래 보다 길며, 기기의 변화를 줄 수 있는 장점이 있다.

참고로, 상기 구성을 갖는 터치식 비밀 도어락에서 전자식별키나 지문이나 RF ID 카드를 입력시키는 제1입력부(51)는 터치식 입력부(52)와 별개로 디지털 도어락 제어장치(50)의 제어를 받아서 문을 개폐시키는 동작을 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 종래의 디지털 도어락의 버튼 스위치를 터치 스위치를 사용하여 구현하고, 터치 스위치의 전면에는 그림판을 부착시켜서 타인이 터치 스위치의 위치를 쉽게 파악할 수 없도록 하여 보안성을 향상시킨 것에 그 구성적 특징이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래의 디지털 도어락의 개략적 블록 구성도

도 2는 종래의 디지털 도어락의 버튼 입력부를 예시한 도면

도 3은 인체와 주변 환경에 발생된 정전용량을 예시한 도면

도 4a와 도 4b는 인체에 의해 발생된 정전용량을 감지하는 방법을 제시한 도면

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치식 비밀 도어락의 개략적 블록 구성도

도 6은 도 5의 터치식 입력부의 구성들간의 위치를 나타낸 사시도

도 7은 터치 센서 장착 PCB의 평면 구성도

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서 장착 PCB를 예시한 사진

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스위치용 도광판을 제시한 사진

도 10a와 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 그림판 부착 전후의 평면도

도 11은 터치식 비밀 도어락의 문을 열기 위한 터치식 입력부의 입력 예시도

Claims (5)

1. 전자식별키나 지문이나 RF ID 카드를 입력시키는 제1입력부와;

   제1입력부와 별개로 도광판 상부에 그림판을 부착하여 비밀 번호를 입력시키도록 구성된 터치식 입력부와;

   상기 터치식 입력부의 외함 커버가 열리는 것을 감지하는 커버 열림 감지부와;

   상기 터치식 입력부의 외함 커버가 열리면 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제 1, 제 2 백라이트 조명부와;

   상기 터치식 입력부와 상기 커버 열림 센서의 동작 정보를 받아 도어락의 개폐를 위한 제반 제어신호를 발생시키는 디지털 도어락 제어장치와;

   상기 디지털 도어락 제어장치의 제어신호에 따라 문의 개폐 동작을 수행하는 상기 도어 제어 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 터치식 비밀 도어락.
2. 제1항에 있어서,

   상기 터치식 입력부는 터치 센서 장착 PCB 상부에 상기 도광판을 배치시키고, 상기 도광판 상부에 그림판을 부착하여 구성됨을 특징으로 하는 터치식 비밀 도어락.
3. 제2항에 있어서,

   상기 터치 센서 장착 PCB에는 복수개의 터치 스위치들이 구비됨을 특징으로 하는 터치식 비밀 도어락.
4. 제3항에 있어서,

   상기 터치 스위치는 인체의 접촉에 의한 정전용량의 변화를 감지하도록 배치된 복수개의 터치판과, 상기 터치판들에 각각 연결되어 정전용량의 변화를 온/오프(ON/OFF) 신호로 판별하여 상기 디지털 도어락 제어장치로 출력하는 터치 감지 회로로 구성됨을 특징으로 하는 터치식 비밀 도어락.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1, 제2백라이트 조명부는 상기 도광판의 상,하부 측면에 복수개 배치된 LED들로 구성됨을 특징으로 하는 터치식 비밀 도어락.

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