KR20120058008A - 디지털 도어락의 개폐장치 및 개폐방법 - Google Patents

Abstract

도어락을 직접 접촉하지 않고 도어를 편리하게 개방할 수 있는 디지털 도어락의 개폐장치 및 개폐방법이 소개된다. 이 디지털 도어락의 개폐장치는 도어의 개방을 위한 키 입력이 선택적으로 이루어지는 키패드부와, 도어를 개폐하기 위한 구동모터가 구비된 도어 작동부와, 도어 작동부로 근접하는 외부인을 감지하여 감지신호를 인가하는 아웃도어 감지부와, 외부인에 착용된 RF태그에 전파를 송수신하기 위한 송수신부와, 감지신호에 의해 작동되어 송수신부를 통해 RF태그로부터 RF신호를 인가받는 RF리더부 및 기 저장되어 있는 인증 정보와 RF리더부의 RF신호를 비교하여 외부인이 정상 인증되면 도어 개방을 위한 작동신호를 상기 도어 작동부에 인가하고, RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면 키패드부의 사용을 위한 작동신호를 인가하는 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

디지털 도어락의 개폐장치 및 개폐방법{OPENING AND SHUTTING APPARATUS OF DIGITAL DOOR LOCK AND METHOD THEREOF}

본 발명은 디지털 도어락의 개폐장치 및 개폐방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효율적인 저전력 통신을 통해 전력 소모를 줄일 수 있는 디지털 도어락의 개폐장치 및 개폐방법에 관한 것이다.

일반적으로 도어락(Door Lock)은 주택, 오피스텔 및 사무실 등의 출입문에 설치되어 외부인의 출입을 통제하는 역할을 한다.

이러한 도어락은 저가의 단순 자물쇠에서 복잡한 기계적메커니즘(Mechanism)을 가진 고가의 기계적 장치와, 기계적 메커니즘에 전자적 기술이 결합된 기계?전자적 도어록 시스템에 이르기까지 여러 가지 형태로 제작되고 있다.

기계?전자적 도어록 시스템은 크게 접촉식과 비접촉식으로 구분될 수도 있는데, 접촉식의 경우, 출입문에 장착된 베이스 스테이션에 대응되는 도어키를 접촉시켜 도어록을 해제하는 방식이다.

그런데, 이러한 접촉식 도어록의 경우, 도어록을 개폐하기 위해서는 도어키를 사용자의 호주머니 등에서 꺼내어 직접 접촉시켜야만 하므로 사용자의 손에 이물질이 묻어 있거나 양손에 물건을 들고 있을 때에는 번거로운 점이 있으며, 접촉 과정을 실행하기 위해서는 어느 정도의 시간 소모가 필요하므로, 도어록의 개폐가 신속하지 못한 점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 도어락을 직접 접촉하지 않더라도, 도어를 편리하게 개방할 수 있으며 외부인의 근접시에만 RF리더기를 작동시켜 전력 소모를 줄일 수 있도록 하는 디지털 도어락의 개폐장치 및 개폐방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐장치는, 키패드부, 도어 작동부, 아웃도어 감지부, 송수신부, RF리더부 및 제어부를 포함한다. 키패드부는 도어의 개방을 위한 키 입력이 선택적으로 이루어지고, 도어 작동부는 도어를 개폐하기 위한 구동모터가 구비되고, 아웃도어 감지부는 상기 도어 작동부로 근접하는 외부인을 감지하여 감지신호를 인가하고, 송수신부는 외부인에 착용된 RF태그에 전파를 송수신하고, RF리더부는 상기 아웃도어 감지부에 의해 외부인이 감지되면 상기 송수신부를 통해 상기 RF태그로부터 RF신호를 인가받고, 제어부는 기 저장되어 있는 인증 정보와 상기 RF리더부의 RF신호를 비교하여 외부인이 정상 인증되면 도어 개방을 위한 작동신호를 상기 도어 작동부에 인가하고, 상기 RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면 상기 키패드부의 사용을 위한 작동신호를 인가한다.

바람직하게, 상기 도어 작동부로 근접하는 내부인을 감지하여 감지신호를 인가하는 인도어 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 인도어 감지부에서 감지신호가 수신되면 도어 개방을 위한 작동신호를 상기 도어 작동부에 인가한다.

본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐방법은, 키패드부 및 RF리더부를 오프(Off)한 상태에서 아웃도어 감지부를 통해 근접하는 외부인을 감지하는 인체감지단계와, 외부인이 감지되면 상기 RF리더부를 온(On)하여 외부인으로부터 RF태그의 소지 유무를 검색하는 RF태그검색단계와, 외부인의 RF태그로부터 RF신호가 수신되면 기 저장되어 있는 인증 정보와 RF신호를 비교 판단하는 인증판단단계와, 비교 판단한 결과 외부인이 정상 인증되면 도어 개방을 도어 작동부를 통해 도어를 개방하는 도어개방단계를 포함한다.

바람직하게, 본 발명은 상기 RF태그검색단계 이후, 외부인의 RF태그로부터 RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면, 상기 키패드부를 온(On)하여 비밀번호 입력을 대기하는 비밀번호대기단계를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 RF태그검색단계는, 외부인의 RF태그를 검색하기 위한 전파 송신을 3번 반복한다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 구현될 수 있다.

첫째, 본 발명은 전력소모가 작은 아웃도어 감지부를 통해 외부인을 주기적으로 감지하면서 외부인의 근접하는 경우에만 RF리더기를 작동시켜 RF신호를 통한 인증 작업을 구현함으로써, RF리더기의 장시간 사용으로 인한 전력 소모를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 사용자는 RF태그를 목걸이, 팔찌, 휴대폰에 휴대할 수 있으므로, 도어락을 직접 접촉하지 않더라도, 도어를 편리하게 개방할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐장치가 설치된 상태를 도시한 상태도.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐방법에서 외부인 감지를 통한 개폐방법을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐방법에서 내부인 감지를 통한 개폐방법을 도시한 순서도.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 도어락의 개폐장치는, 키패드부(100), 도어 작동부(200), 아웃도어 감지부(310), 인도어 감지부(320), 송수신부(400), RF리더부(500) 및 제어부(600)를 포함하는 구성으로, 외부인이 근접하는 경우에만 RF리더기를 작동시켜 전력소모가 최소화되도록 한다.

구체적으로, 키패드부(100)는 비밀번호를 비롯한 각종 키 입력이 이루어지는 부분으로, 도어(700)의 개방을 위한 키 입력이 선택적으로 이루어진다. 즉, 키패드는 외부인이 RF태그(710)를 가지고 있지 않은 경우, 또는 외부인이 RF태그(710)를 가지고 있더라도 정상 인증이 이루어지지 않은 경우에 사용된다. 여기서, RF태그(710)는 목걸이, 팔찌, 휴대폰에 휴대할 수 있는 구조로 구현된다.

이 키패드부(100)에는 비밀번호를 입력하는 숫자키와 각종 기능을 설정하기 위한 메뉴키 등이 배열되므로, 키패드부(100)는 외부인으로부터 키 입력을 받아 해당 키 신호를 제어부(600)에 전달할 수 있다. 제어부(600)는 키패드부(100)로부터 키 신호를 입력받으면, 입력받은 키 신호와 메모리에 저장되어 있는 비밀번호 데이터가 서로 동일한 경우 방문자의 출입에 대한 도어록 인증을 수행한다.

도어 작동부(200)는 제어부(600)의 작동신호에 따라 도어(700)의 개폐를 구현한다. 이를 위해, 도어 작동부(200)는 도어(700)를 기계적으로 락킹하는 락킹부재(미도시)와 락킹부재에 작동력을 인가하는 구동모터를 포함한다. 이에 따라, 도어 작동부(200)는 키패드부(100)를 통해 정상 인증되거나 RF리더부(500)로부터 수신된 RF신호를 통해 정상 인증되면, 제어부(600)의 작동신호에 의해 도어(700)를 개방시킬 수 있다.

아웃도어 감지부(310)는 도어 작동부(200)의 일정 거리 내에서 근접하는 외부인을 감지하기 위한 것으로, 인체의 온도를 통해 외부인을 감지하거나, 이동하는 인체의 동작을 통해 외부인을 감지한다. 본 실시예에서는 거리측정이 가능한 적외선센서가 사용되었다.

이 아웃도어 감지부(310)는 외부인이 감지되면 해당 감지신호를 제어부(600)에 인가한다. 제어부(600)는 아웃도어 감지부(310)로부터 감지신호를 인가받으면, RF리더부(500)를 작동시키기 위한 작동신호를 인가한다.

송수신부(400)는 외부인에 착용된 RF태그(710)에 전파를 송수신하는데, 이를 위해 송수신부(400)는 방사패턴 안테나로 효율적 이득을 얻을 수 있는 소형 안테나로 제작된다.

RF리더부(500)는 외부인이 감지되면 작동이 이루어지고 1~2m 내외에 위치한 RF태그(710)로부터 신호를 추적할 수 있다. 본 실시예에서 RF리더부(500)는 900MHz 대역의 RF리더부(500)로, -20℃ ~70℃온도와 5%~95%의 습도에서 작동한다.

이러한 RF리더부(500)는 송수신부(400)를 통해 RF태그(710)로부터 RF신호를 인가받아 이를 복호화하여 RF태그(710)의 ID데이터를 판독하게 되며, 판독된 ID데이터를 제어부(600)에 인가한다. 제어부(600)는 RF리더부(500)에서 판독된 ID데이터가 인가되면, RF리더부(500)에서 판독된 ID데이터와 기 저장되어 있는 인증 정보가 서로 동일한지를 판단하여 정상 인증 여부를 결정하고, 외부인이 정상 인증되면 도어 (700) 개방을 위한 작동신호를 도어 작동부(200)에 인가한다. 만일, RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면, 제어부(600)는 키패드부(100)의 사용을 위한 작동신호를 인가한다.

인도어 감지부(320)는 도어 작동부(200)로 근접하는 내부인을 감지하여 감지신호를 인가한다. 제어부(600)는 인도어 감지부(320)에서 감지신호가 수신되면 도어(700) 개방을 위한 작동신호를 도어 작동부(200)에 인가한다. 본 실시예에서는 거리측정이 가능한 적외선센서가 사용되었다.

제어부(600)는 상술한 구성을 전체적으로 제어하기 위한 구성으로, 인증 정보가 저장되는 메모리와, 효율적인 저전력 통신을 위한 프로토콜과, 각국의 주파수의 효율적인 생성을 위한 소프트웨어 인터페이스와, 간섭회피 알고리즘을 포함한다.

이 제어부(600)는 키패드부(100)로부터 키 신호를 입력받는 경우, 입력받은 키 신호와 메모리에 저장되어 있는 비밀번호 데이터가 서로 동일한 경우에 방문자의 출입에 대한 도어록 인증을 수행하고, 아웃도어 감지부(310)로부터 감지신호를 인가는 경우, RF리더부(500)를 작동시키기 위한 작동신호를 인가한다.

또한, 제어부(600)는 RF리더부(500)에서 판독된 ID데이터가 인가되는 경우, RF리더부(500)에서 판독된 ID데이터와 기 저장되어 있는 인증 정보가 서로 동일한지를 판단하여 정상 인증 여부를 결정하고, 외부인이 정상 인증되면 도어(700) 개방을 위한 작동신호를 도어 작동부(200)에 인가하고, RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면, 키패드부(100)의 사용을 위한 작동신호를 인가한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 도어락의 개폐방법은, 근접하는 외부인을 감지하는 인체감지단계, RF태그검색단계, 인증판단단계 및 도어개방단계를 포함한다.

인체감지단계는 적외선센서와 같은 아웃도어 감지부(310)를 통해 근접하는 외부인을 일정 주기로 감지한다. 이때, 키패드부(100) 및 RF리더부(500)는 오프(Off)한 상태를 유지하여 전력 소모가 최소화되도록 한다. 아웃도어 감지부(310)에서 외부인이 감지되면 RF태그(710)의 소지 유무를 검색하는 RF태그검색단계로 넘어간다.

RF태그검색단계는 인체감지단계에서 외부인이 감지되면 RF리더부(500)를 온(On)하여 송수신부(400)를 통해 RF태그(710)를 검색하기 위한 전파를 송신한다. RF리더부(500)에서 전파가 송신되면, 근접하게 위치한 태그(710)는 수신 전파로부터 에너지를 얻어 활성화되는데, 이때, 활성화된 태그(710)는 자신의 정보를 전파에 실어서 다시 RF리더부(500)로 송신한다.

RF태그검색단계에서, 전파 송신을 통한 RF태그(710)를 검색이 실패되면, 외부인의 RF태그(710)를 검색하기 위한 전파 송신을 최대 3번까지 반복한다. 전파 송신을 통해 RF태그(710)의 RF신호가 검색되면, RF신호를 복호화하여 RF태그(710)의 ID데이터를 판독한 후, 판독된 RF태그(710)의 ID데이터에 대한 인증이 이루어지는 인증판단단계로 넘어간다.

이때, RF태그(710)의 RF신호가 검색되지 않으면, 인증 실패 회수를 나타내는 카운터를 1증가시키고, 카운터 값이 기 정해진 설정값보다 큰지를 판단한 후, 카운터 값이 설정값보다 작으면 외부인의 RF태그(710) 소지 유무를 다시 검색하게 된다. 본 실시예에서 기 정해진 카운터값은 3으로 설정하였다.

인증판단단계는 RF태그(710)검색단계에서 RF신호가 수신되어 ID데이터가 판독되면, 수신된 RF신호의 ID데이터와 메모리에 기 저장되어 있는 인증 정보가 서로 동일한지 여부를 판단한다.

예컨대, 외부인의 RF신호가 정상 인증되면 도어(700) 개방을 위한 도어개방단계로 넘어가고, RF신호가 수신되지 않거나 외부인의 RF신호가 정상 인증되지 않으면, 키패드부(100)의 사용이 이루어지는 비밀번호대기단계로 넘어간다.

도어개방단계는 인증판단단계에서 외부인의 RF신호가 정상 인증되면, 도어 작동부(200)를 통해 도어(700)를 개방한다.

비밀번호대기단계는 RF태그검색단계에서, 외부인의 RF태그(710)로부터 RF신호가 수신되지 않거나, 인증판단단계에서 외부인의 RF신호가 정상 인증되지 않으면, 키패드부(100)를 온(On)하여 비밀번호 입력을 대기한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 내부인의 바깥으로 외출하는 경우에는, 키패드부(100) 및 RF리더부(500)를 오프(Off)한 상태에서 인도어 감지부(320)를 통해 근접하는 내부인을 감지한다. 인도어 감지부(320)에서 내부인이 감지되면 도어 작동부(200)를 통해 도어(700)를 개방한다.

이후, 인도어 감지부(320)를 통해 근접하는 내부인을 재감지하게 되는데, 이때, 인도어 감지부(320)에서 내부인이 지속적으로 감지되면 도어(700)의 개방 상태를 그대로 유지하고, 인도어 감지부(320)에서 내부인이 감지되지 않으면, 도어 작동부(200)를 통해 도어(700)를 잠금한다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 :캐패드부 200 :도어 작동부
310 :아웃도어 감지부 320 :인도어 감지부
400 :송수신부 500 :RF리더부
600 :제어부 700 :도어
710 :RF태그

Claims (5)

1. 도어(700)의 개방을 위한 키 입력이 선택적으로 이루어지는 키패드부(100);
   도어(700)를 개폐하기 위한 구동모터가 구비된 도어 작동부(200);
   상기 도어 작동부(200)로 근접하는 외부인을 감지하는 아웃도어 감지부(310);
   외부인에 착용된 RF태그(710)에 전파를 송수신하기 위한 송수신부(400);
   상기 아웃도어 감지부(310)에 의해 외부인이 감지되면 상기 송수신부(400)를 통해 상기 RF태그(710)로부터 RF신호를 인가받는 RF리더부(500); 및
   기 저장되어 있는 인증 정보와 상기 RF리더부(500)의 RF신호를 비교하여 외부인이 정상 인증되면 도어(700) 개방을 위한 작동신호를 상기 도어 작동부(200)에 인가하고, 상기 RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면 상기 키패드부(100)의 사용을 위한 작동신호를 인가하는 제어부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 개폐장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 도어 작동부(200)로 근접하는 내부인을 감지하여 감지신호를 인가하는 인도어 감지부(320)를 더 포함하고,
   상기 제어부(600)는 상기 인도어 감지부(320)에서 감지신호가 수신되면 도어 개방을 위한 작동신호를 상기 도어 작동부(200)에 인가하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 개폐장치.
3. 키패드부 및 RF리더부를 오프(Off)한 상태에서 아웃도어 감지부를 통해 근접하는 외부인을 감지하는 인체감지단계;
   외부인이 감지되면 상기 RF리더부를 온(On)하여 외부인으로부터 RF태그의 소지 유무를 검색하는 RF태그검색단계;
   외부인의 RF태그로부터 RF신호가 수신되면 기 저장되어 있는 인증 정보와 RF신호를 비교 판단하는 인증판단단계; 및
   비교 판단한 결과 외부인이 정상 인증되면 도어 개방을 도어 작동부를 통해 도어를 개방하는 도어개방단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 개폐방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 RF태그검색단계 이후, 외부인의 RF태그로부터 RF신호가 수신되지 않거나 외부인이 정상 인증되지 않으면, 상기 키패드부를 온(On)하여 비밀번호 입력을 대기하는 비밀번호대기단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 개폐방법.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 RF태그검색단계는, 외부인의 RF태그를 검색하기 위한 전파 송신을 3번 반복하는 것을 특징으로 하는 디지털 도어락의 개폐방법.

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