KR20160018023A

KR20160018023A - 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템

Info

Publication number: KR20160018023A
Application number: KR1020140101889A
Authority: KR
Inventors: 박형모
Original assignee: 패스테크 주식회사
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-02-17
Also published as: KR101601153B1

Abstract

본 발명은 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 락킹장치의 잠금바가 걸리는 걸쇠위치에 설치되어 외부전원으로부터 공급받은 전원을 무선으로 상기 락킹장치에 공급하는 무선전원공급장치와, 도어에 설치되어 상기 무선전원공급장치로부터 전원을 공급받아 충전하여 상기 잠금바를 작동시키는 락킹장치를 포함하고, 상기 무선전원공급장치는 외부전원으로부터 전원을 공급받아 전기에너지를 무선전력전송 기술을 이용하여 변환하는 전송코일을 포함하고, 상기 락킹장치는 상기 전송코일로부터 전기에너지를 수신하는 수신코일을 포함하여, 상기 전송코일 및 상기 수신코일을 상기 도어가 닫힌 상태에서 서로 마주보게 설치함으로써 외부전원으로부터 공급되는 전원을 상기 락킹장치에 전송할 수 있도록 하고, 상기 락킹장치는 상기 도어가 닫힌 상태에서는 상기 무선전원공급장치로부터 공급되는 전원을 이용하여 상기 잠금바를 작동시키고, 상기 도어가 열린 상태에서는 충전된 전원을 이용하여 상기 잠금바를 작동시키는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 관한 것이다.

Description

무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템{A LOCKING SYSTEM COMPRISING WIRELESS POWER TRANSFER AND RECHARGE TECHNOLOGY}

일반적으로 락킹시스템은 도어에 부착되는 락킹장치와, 도어틀이나 보관공간이 형성되어 있는 몸체의 내벽면에 상기 락킹장치와 맞닿는 부위에 설치되는 걸쇠로 이루어져 있다. 상기 락킹장치는 잠금바를 상기 걸쇠에 걸리도록 작동시킴으로써 일정한 공간을 폐쇄하게 되는데, 상기 잠금바를 작동시키기 위한 전원을 공급받기 위하여 상기 락킹장치는 일반적으로 상기 락킹장치에 내장된 배터리를 사용하게 된다. 따라서 배터리를 주기적으로 교체해 주어야 하는 번거로움이 있고, 이를 해결하기 위해서 배터리의 양을 늘리면 상기 락킹장치의 크기가 너무 커져버리는 한계가 있었다.

(특허문헌) 특허 제10-0201880호(1999.06.15.공고) "전자식 도어록의 절전방법 및 그 장치"

상기 특허문헌은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 전자식 도어록의 배터리 사용량을 줄이기 위한 절전방법을 개시하고 있으나, 여전히 배터리를 교체해 주어야 한다는 번거로움은 해결되지 않았다.

또한 상기 락킹장치에 내장된 배터리를 사용하다보니 많은 전원을 필요로 하는 최신 디스플레이 장치나 무선통신 모듈 등을 사용함에 있어서 많은 제약이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 무선전원공급장치를 상기 걸쇠위치에 설치하여 상기 무선전원공급장치가 외부전원으로부터 전원을 공급받아 무선전력전송 기술을 이용하여 도어에 설치된 락킹장치에 전원을 공급하도록 함으로써, 상기 락킹장치에 배터리를 내장할 필요가 없는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 무선전원공급장치가 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 락킹장치에 지속적으로 전원을 공급함으로써 상기 락킹장치에서 많은 전원을 필요로 하는 디스플레이 장치 등을 제약없이 사용할 수 있도록 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 도어가 닫힌 상태에서 상기 락킹장치와 상기 무선전원공급장치가 맞닿는 부분에 코일을 설치함으로써 상기 락킹장치로 전원이 원활하고 효율적으로 전송될 수 있도록 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 무선전원공급장치가 외부전원으로부터 전원을 공급받아 LED램프, USB포트 및 사용확인센서를 작동시킴으로써 락커 내부 조명, 락커 이용자의 USB충전 및 사용여부확인 서비스를 제공할 수 있는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 무선전원공급장치 및 상기 락킹장치가 코일의 위치를 체크하여 상기 도어의 열림 및 닫힘 상태를 체크함으로써 종래의 물리적 도어상태 센서를 포함하지 않아도 되는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 락킹장치가 상기 무선전원공급장치로부터 공급받은 전원을 충전하여 상기 도어가 열린 상태에서도 충전된 전원을 사용함으로써 상기 락킹장치가 정상적으로 동작할 수 있는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 락킹장치에 충전되는 전원의 충전량을 체크하여 충분히 충전되면 충전을 중단함으로써 과충전을 방지할 수 있는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템는 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템은 락킹장치의 잠금바가 걸리는 걸쇠위치에 설치되어 외부전원으로부터 공급받은 전원을 무선으로 상기 락킹장치에 공급하는 무선전원공급장치와, 도어에 설치되어 상기 무선전원공급장치로부터 전원을 공급받아 상기 잠금바를 작동시키는 락킹장치를 포함하고, 상기 무선전원공급장치는 전기에너지를 무선전력전송 기술을 이용하여 변환하는 전송코일을 포함하고, 상기 락킹장치는 상기 전송코일로부터 전기에너지를 수신하는 수신코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템은 상기 전송코일 및 상기 수신코일은 상기 도어가 닫힌 상태에서 서로 마주보게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 락킹장치는 상기 잠금바가 이동하는 바이동홈을 포함하고, 상기 무선전원공급장치는 상기 잠금바를 수용하는 바수용홈을 포함하며, 상기 전송코일은 상기 바수용홈의 외주면을 따라 설치되고, 상기 수신코일은 상기 바이동홈의 외주면을 따라 설치되어, 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 전송코일 및 상기 수신코일이 마주볼 수 밖에 없도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 무선전원공급장치는 상기 외부전원으로부터 전원을 공급받아 상기 무선전원공급장치를 작동시키는 외부전원수신부를 포함하고, 상기 전송코일은 상기 외부전원수신부로부터 전원을 전달받아 전기에너지를 변환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 무선전원공급장치는 상기 무선전원공급장치의 전반적인 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 전송코일과 연결되어 상기 도어가 닫힌 상태인지 열린 상태인지 체크하는 전송코일체크모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 제어부는 상기 전송코일체크모듈이 상기 도어가 열린 상태라는 것을 체크하면 LED램프가 작동하도록 상기 외부전원수신부로부터 상기 LED램프로 전원을 공급하게 하는 LED램프제어모듈과, USB포트에 전자기기가 삽입되는 것을 체크하여 상기 외부전원수신부로부터 상기 전자기기로 전원을 공급하게 하는 USB포트제어모듈과, 상기 무선전원공급장치가 락커에 설치되어 있을 때 상기 락커가 사용중인지 체크하는 사용확인센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 락킹장치는 상기 수신코일로부터 전원을 공급받아 상기 락킹장치를 작동하게 하는 무선전원수신부와, 상기 무선전원수신부로부터 출력된 전원을 공급받아 충전하는 충전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 락킹장치는 상기 충전부에서의 전원 충전 여부를 제어하는 충전제어부를 포함하고, 상기 충전제어부는 상기 충전부의 충전량을 체크하는 충전량체크모듈과, 상기 충전량체크모듈이 충전량이 충분하다고 체크하면 충전을 중단하는 충전중단모듈과, 상기 충전중단모듈이 충전을 중단하면 슬립신호를 발생하는 신호발생모듈를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 락킹장치는 상기 락킹장치의 전반적인 작동을 제어하는 관리부를 포함하고, 상기 관리부는 상기 락킹장치를 슬립모드와 작동모드로 전환하는 상태전환모듈을 포함하며, 상기 상태전환모듈은 상기 신호발생모듈에서 발생한 슬립신호를 수신하면 상기 락킹장치를 슬립모드로 전환하여 전원소모를 최소화하는 최적화모듈과, 가동부에서 발생한 웨이크업신호를 수신하면 상기 락킹장치를 작동모드로 전환하여 정상적으로 작동하게 하는 정상작동모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템에 있어서, 상기 관리부는 상기 수신코일과 연결되어 상기 도어가 닫힌 상태인지 열린 상태인지 체크하는 수신코일체크모듈과, 상기 수신코일체크모듈이 상기 도어가 열린 상태라는 것을 체크하면 상기 충전부에 충전된 전원을 이용하여 상기 락킹장치가 작동하도록 제어하는 충전사용모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 무선전원공급장치를 상기 걸쇠위치에 설치하여 상기 무선전원공급장치가 외부전원으로부터 전원을 공급받아 무선전력전송 기술을 이용하여 도어에 설치된 락킹장치에 전원을 공급하도록 함으로써, 상기 락킹장치에 배터리를 내장할 필요가 없는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 무선전원공급장치가 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 락킹장치에 지속적으로 전원을 공급함으로써 상기 락킹장치에서 많은 전원을 필요로 하는 디스플레이 장치 등을 제약없이 사용할 수 있도록 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 도어가 닫힌 상태에서 상기 락킹장치와 상기 무선전원공급장치가 맞닿는 부분에 코일을 설치함으로써 상기 락킹장치로 전원이 원활하고 효율적으로 전송될 수 있도록 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 무선전원공급장치가 외부전원으로부터 전원을 공급받아 LED램프, USB포트 및 사용확인센서를 작동시킴으로써 락커 내부 조명, 락커 이용자의 USB충전 및 사용여부확인 서비스를 제공할 수 있는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 무선전원공급장치 및 상기 락킹장치가 코일의 위치를 체크하여 상기 도어의 열림 및 닫힘 상태를 체크함으로써 종래의 물리적 도어상태 센서를 포함하지 않아도 되는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 락킹장치가 상기 무선전원공급장치로부터 공급받은 전원을 충전하여 상기 도어가 열린 상태에서도 충전된 전원을 사용함으로써 상기 락킹장치가 정상적으로 동작할 수 있는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 락킹장치에 충전되는 전원의 충전량을 체크하여 충분히 충전되면 충전을 중단함으로써 과충전을 방지할 수 있는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 무선전원공급장치 및 락킹장치를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템을 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 전송코일을 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 수신코일을 나타내는 사시도
도 5는 전송코일 및 수신코일의 설치위치를 나타내는 사시도
도 6은 도 2의 제어부를 나타내는 구성도
도 7은 도 2의 충전제어부를 나타내는 구성도
도 8은 도 2의 관리부를 나타내는 구성도

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다. 또한 설명의 편의를 위하여 본 발명인 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템(이하, '락킹시스템'이라 한다)이 락커에 적용된 도면을 참조하여 설명하였으나, 아파트 등의 출입문에 설치되어 작동할 수도 있다.

본 발명을 설명함에 있어 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 무선전력전송 기술은 전자기유도 방식, 전자기파 방식, 자기 공명 방식을 사용하는바, 상기 방식들 중 어느 하나로 제한하여 해석해서는 안 될 것이다.

상기 전자기유도 방식은 전력 송신부 코일에서 자기장을 발생시키면, 그 자기장의 영향으로 수신부 코일에서 전기가 유도되는 원리를 이용한 방식이고, 상기 전자기파 방식은 송신부에서 전자기파를 발생시키면 수신부에서는 안테나와 정류기를 조합한 렉테나(Rectenna)를 이용해 전자기파를 수신한 후 전력으로 변환하는 방식이며, 상기 자기 공명 방식은 송수신코일 간 공명현상을 이용하여 전력을 전송하는 방식이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명인 락킹시스템은 락킹장치(20)의 잠금바(29)가 걸리는 걸쇠위치에 설치되어 외부전원(30)으로부터 공급받은 전원을 무선으로 상기 락킹장치(20)에 공급하는 무선전원공급장치(10)와, 도어에 설치되어 상기 무선전원공급장치(10)로부터 전원을 공급받아 상기 잠금바(29)를 작동시키는 락킹장치(20)를 포함하고, 상기 무선전원공급장치(10)는 외부전원(30)으로부터 전원을 공급받아 전기에너지를 무선전력전송 기술을 이용하여 변환하는 전송코일(11)을 포함하고, 상기 락킹장치(20)는 상기 전송코일(11)로부터 전기에너지를 수신하는 수신코일(21)을 포함하며, 상기 전송코일(11) 및 상기 수신코일(21)은 상기 도어가 닫힌 상태에서 서로 마주보게 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 락킹시스템은 상기 락킹장치(20)의 잠금바(29)가 상기 무선전원공급장치(10)의 바수용홈(17)에 수용되도록 작동함으로써 상기 도어를 개폐하게 된다.

본 발명은 무선전력전송 기술에 있어서 코일의 중심이 서로 일치하지 않으면 전원의 전송효율이 크게 떨어진다는 문제점을 상기 전송코일(11) 및 상기 수신코일(21)의 설치위치를 통해 해결하였는바, 이하 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전송코일(11)은 상기 잠금바(29)를 수용하는 바수용홈(17)의 외주면을 따라 설치된다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수신코일(21)은 상기 잠금바(29)가 이동하는 바이동홈(29a)의 외주면을 따라 설치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도어가 닫힌 상태라면 상기 잠금바(29)가 상기 바수용홈(17)에 수용되게 되므로 상기 바수용홈(17) 및 상기 바이동홈(29a)은 정확히 중심이 일치되고, 그 외주면을 따라 설치된 상기 전송코일(11) 및 상기 수신코일(21) 역시 그 중심이 정확하게 일치하게 되므로 본 발명은 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 락킹장치(20)로 전원이 높은 수율을 가지고 전송되는 효과가 있다.

도 5를 참조하면, 상기 무선전원공급장치(10)는 외부전원(30)으로부터 공급받은 전원을 상기 전송코일(11)에서 변환하여 상기 락킹장치(20)에 공급한다. 상기 무선전원공급장치(10)는 전송코일(11), 외부전원수신부(12), 제어부(14), LED램프(15), USB포트(16), 사용확인센서(18) 및 바수용홈(17)을 포함한다.

상기 전송코일(11)은 상기 외부전원수신부(12)로부터 전원을 공급받아 상기 전원을 무선전력 전송기술을 이용하여 변환하는 구성으로, 상기 락킹시스템이 전자기유도 방식을 사용하면 자기장을 발생시키고, 전자기파 방식을 사용하면 전자기파를 발생시키며, 자기공명 방식을 사용하면 특정 공진 주파수로 진동하는 자기장을 발생시키게 된다. 상기 전송코일(11)에서 변환된 전기에너지는 후술할 수신코일(21)로 전송되어 상기 락킹장치(20)에 공급 및 충전되게 된다. 따라서 상기 락킹장치(20)는 배터리를 내장하지 않더라도 상기 무선전원공급장치(10)로부터 전원을 공급받아 작동할 수 있게 되므로, 배터리를 교체하는 수고를 들일 필요가 없고 상기 락킹장치(20)의 크기를 줄일 수도 있으며, 상기 락킹장치(20)에 많은 전원이 필요한 디스플레이 등의 최신식 장치를 포함시켜도 전원의 제한 없이 사용할 수 있게 된다.

상기 외부전원수신부(12)는 상기 외부전원(30)으로부터 전원을 공급받아 상기 제어부(14), LED램프(15) 및 USB포트(16)로 전송하는 구성으로, DC/DC Converter 회로 등이 사용될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(14)는 상기 락킹장치(20)의 전반적인 작동을 제어하는 구성으로, 전송코일체크모듈(141), LED램프제어모듈(143) 및 USB포트제어모듈(145)을 포함한다.

상기 전송코일체크모듈(141)은 종래의 락킹시스템이 채용하고 있던 물리적 방식의 도어의 개폐상태 센서를 대신하여 전자적으로 상기 도어가 닫힌 상태인지 열린 상태인지 체크하는 구성으로, 일예로 상기 도어가 열리게 되어 상기 전송코일(11) 및 상기 수신코일(21)의 중심이 맞지 않아 전원이 무선으로 전송되지 않음을 체크하는 방식 등이 사용될 수 있다. 따라서 본 발명은 상기와 같은 별도의 센서를 구비하지 않아도 상기 도어의 상태를 체크할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 LED램프제어모듈(143)은 상기 전송코일체크모듈(141)이 상기 도어의 열림을 체크하면 상기 외부전원수신부(12)에서 상기 LED램프(15)로 전원이 인가되도록 하는 구성으로, 상기 락킹시스템이 락커와 같은 공간에 설치되어 있는 경우 상기 도어의 열림과 동시에 상기 LED램프(15)의 불이 켜짐으로써 사용자의 이용의 편리성이 향상된다.

상기 USB포트제어모듈(145)은 상기 USB포트(16)에 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자기기가 삽입되었을 때, 상기 외부전원수신부(12)에서 상기 전자기기로 전원이 인가되도록 하는 구성으로, 사용자가 상기 외부전원(30)의 전원을 이용하여 충전을 할 수 있으므로 사용자의 이용의 편리성이 향상된다.

상기 사용확인센서(18)는 상기 락킹시스템이 락커에 적용되어 있는 경우 상기 락커 내부에 보관품이 들어있는지 확인하여 외부의 사용자에게 상기 락커가 사용중인지 아닌지를 확인할 수 있도록 하는 구성으로, 상기 락커의 하면에서 무게를 측정하거나 상기 락커의 내면에 빛을 조사하여 반사되는 것을 감지하는 등의 센서가 사용될 수 있고, 상기 사용확인센서(13)와 함께 디스플레이 화면을 추가로 포함하여 이를 상기 락커의 외부로 표시하게 하는 기능을 포함하도록 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 락킹장치(20)는 도어에 설치되어 상기 무선전원공급장치(10)로부터 전원을 공급받아 상기 잠금바(29)를 작동시키는 구성으로, 상기 수신코일(21), 무선전원수신부(22), 충전부(23), 충전제어부(24), 관리부(25), 가동부(26), 구동부(27) 및 부가기능부(28)를 포함한다.

상기 수신코일(21)은 상기 전송코일(11)에서 전기에너지가 자기장, 전자기파 또는 특정 공진 주파수로 진동하는 자기장으로 변환된 것을 수신하여 다시 전기에너지로 유도 및 변환하는 구성이다. 따라서 본 발명인 락킹시스템에서는 상기 무선전원공급장치(정확히는 전송코일)로부터 상기 락킹장치(정확히는 수신코일)로 무선으로 전원이 전송되게 된다.

상기 무선전원수신부(22)는 상기 수신코일(21)에서 유도 및 변환된 전기에너지를 수신하여 상기 충전부(23), 상기 관리부(25), 상기 구동부(27), 상기 부가기능부(28)에 전송하는 구성이다. 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 락킹장치(20)로 상기 도어가 열리기 전까지 전원이 지속적으로 공급되므로 상기 락킹장치(20)는 배터리를 내장할 필요가 없고 많은 전원을 필요로 하는 장치 등을 제약없이 사용할 수 있다.

상기 충전부(23)는 상기 무선전원수신부(22)로부터 전원을 공급받아 충전하는 구성으로, 충전콘덴서 또는 충전기 등이 사용될 수 있다. 후술할 바와 같이 상기 충전부(23)에 전원을 충전하고 있음으로써 상기 도어가 열려 상기 전송코일(11)로부터 상기 수신코일(21)로 전원이 공급되지 않더라도 상기 락킹장치(20)의 각종 장치들이 상기 충전부(23)에 충전된 전원을 통해 작동될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 충전제어부(24)는 상기 충전부(23)에서의 전원 충전 여부를 제어하는 구성으로, 충전량체크모듈(241), 충전중단모듈(243) 및 신호발생모듈(245)을 포함한다.

상기 충전량체크모듈(241)은 상기 충전부(23)와 연결되어 상기 충전부(23)에 충전된 전원의 충전량을 체크하는 구성이다.

상기 충전중단모듈(243)은 상기 충전량체크모듈(241)이 충전량이 충분하다고 체크하면 충전을 중단하도록 제어하는 구성으로, 상기 충분한 충전량은 다양한 기준이 사용될 수 있으나 바람직하게는 사용자에 의해 설정되는 방식이 사용될 수 있다. 상기 충전중단모듈(243)에 의해 과충전이 방지되므로 전력의 낭비 및 상기 충전부(23)의 고장이 방지될 수 있다.

상기 신호발생모듈(245)은 상기 충전중단모듈(243)에 의해 충전이 중단되면 상기 락킹장치(20)를 슬립모드로 전환시키기 위해 상기 관리부(25)로 슬립신호를 발생하는 구성으로, 본 발명에서 슬립모드 및 작동모드에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 관리부(25)는 상기 락킹장치(20)의 전반적인 작동을 제어하는 구성으로, 상태전환모듈(251), 수신코일체크모듈(253) 및 충전사용모듈(255)을 포함한다.

상기 상태전환모듈(251)은 상기 락킹장치(20)를 슬립모드 및 작동모드로 전환하는 구성으로, 최적화모듈(251a) 및 정상작동모듈(251b)을 포함한다. 본 발명에서 상기 슬립모드는 상기 충전부(23)에 충전이 모두 완료되어 더이상의 충전을 하지 않고, 불필요하게 전원을 소비하지 않도록 상기 락킹장치(20)에 필수적인 기능만을 수행하도록 하여 전원소모를 최소화하는 상태를 의미하고, 상기 작동모드는 후술할 바와 같이 사용자에 의해 가동부(26)가 작동되어 사용자가 상기 락킹장치(20)를 사용할 것이라는 웨이크업신호가 상기 가동부(26)에서 발생함으로써 상기 락킹장치(20)의 각종 장치들에 전원이 공급되는 등 정상적으로 작동하게 되는 상태를 의미한다.

상기 최적화모듈(251a)은 상기 신호발생부로부터 슬립모드로 전환하라는 슬립신호를 수신하여 상기 락킹장치(20)를 슬립모드로 전환하는 구성으로, 상기 최적화모듈(251a)에 의해 후술할 부가기능부(28)에서 필수적으로 사용되어야 하는 것으로 지정된 장치들로만 전원을 공급하는 방법 등이 수행되어 전원소모를 최소화할 수 있게 된다.

상기 정상작동모듈(251b)은 후술할 가동부(26)로부터 웨이크업신호를 수신하면 상기 락킹장치(20)를 작동모드로 전환하는 구성으로, 상기 정상작동모듈(251b)에 의해 후술할 부가기능부(28), 구동부(27) 등에 전원이 공급되어 상기 락킹장치(20)가 작동될 수 있게 된다.

상기 수신코일체크모듈(253)은 상기 전송코일체크모듈(141)과 같은 방식으로 상기 수신코일(21)에 연결되어 상기 도어가 닫힌 상태인지 열린 상태인지 체크하는 구성이다. 상기 수신코일체크모듈(253)에 의해 상기 도어가 닫혀 있는 상태라면 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 무선전원수신부(22)를 통해 상기 락킹장치(20)에 공급되는 전원을 이용하여 상기 락킹장치(20)가 작동되도록 하지만, 상기 도어가 열려 있는 상태라면 후술할 바와 같이 상기 충전사용모듈(255)에 의해 상기 충전부(23)에 충전되어 있는 전원을 사용하게 된다.

상기 충전사용모듈(255)은 상기 수신코일체크모듈(253)이 상기 도어가 열린 상태라는 것을 체크하면 상기 충전부(23)에 충전된 전원을 이용하여 상기 락킹장치(20)가 작동하도록 제어하는 구성이다. 따라서 상기 도어가 열려 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 락킹장치(20)로 전원이 공급되지 않아도 상기 충전부(23)에 충전된 전원을 사용하여 후술할 상기 구동부(27) 및 상기 부가기능부(28) 등이 작동되게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 가동부(26)는 사용자의 조작에 의하여 상기 락킹장치(20)를 슬립모드에서 작동모드로 전환되도록 하기 위한 구성으로, 사용자가 상기 가동부(26)를 터치하는 등 상기 가동부(26)를 작동시키면 상기 가동부(26)는 상기 관리부(25)로 웨이크업신호를 발생하게 된다. 본 발명은 전원소모를 최소화하기 위하여 상기 충전부(23)에서의 전원 충전이 완료되면 상기 락킹장치(20)는 슬립모드로 전환되므로 상기 락킹장치(20)의 모든 장치에 전원이 공급되는 것이 아니라 필수적인 장치로만 전원이 공급되므로 상기 락킹장치(20)의 기능을 모두 사용하기 위해서 상기 락킹장치(20)를 작동모드로 전환할 필요성이 있으므로 상기 가동부(26)를 통해 이를 달성할 수 있게 된다.

상기 구동부(27)는 상기 잠금바(29)를 상기 바수용홈(17)에 수용되도록 하여 상기 도어를 잠그거나, 상기 잠금바(29)를 상기 바수용홈(17)으로부터 빠져나오게 하여 상기 도어를 열 수 있도록 상기 잠금바(29)를 이동시키는 구성으로, 바람직하게는 구동모터 등이 사용될 수 있다.

상기 부가기능부(28)는 많은 전원을 필요로 하는 디스플레이, 스피커, 무선통신모듈(Wi-Fi, LTE, 3G 망) 등의 장치의 집합으로, 본 발명은 상기 도어가 닫혀 있는 상태에서는 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 락킹장치(20)로 지속적으로 전원이 공급되고, 상기 도어가 열려 있는 상태에서는 상기 충전부(23)에 충전되어 있던 전원을 사용할 수 있으므로, 종래와 달리 상기 락킹장치(20)에 상기의 장치와 같이 많은 전원을 필요로 하는 장치들도 제한없이 사용할 수 있다.

이하 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명인 락킹시스템의 작동과정을 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 도어가 닫혀 있는 상태라면 상기 전송코일(11)과 상기 수신코일(21)의 중심이 정확히 일치하고 있는 상태이기 때문에 상기 전송코일(11)이 상기 외부전원(30)으로부터 상기 무선전원공급장치(10)로 공급된 전원을 이용하여 자기장 또는 전자기파를 발생시키면 상기 수신코일(21)이 이를 수신하여 높은 효율로 전기에너지로 유도 및 변환할 수 있게 된다. 따라서 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 락킹장치(20)로 전원이 무선으로 공급된다. 상기 락킹장치(20)는 상기 수신코일(21)이 공급받은 전원을 상기 충전부(23)에 충전함과 동시에 상기 부가기능부(28)의 각종 장치들에 전원을 공급하여 작동하게 한다.

이 때 상기 충전제어부(24)는 충전부(23)의 전원 충전량을 체크하여 충전이 완료되면 충전을 중지하고, 상기 락킹장치(20)를 슬립모드로 전환하게 한다. 따라서 상기 충전부(23)에서의 과충전을 방지할 수 있고, 전원소모량을 최소화 할 수 있게 된다.

상기 도어를 열기 위해 상기 가동부(26)가 작동되어 상기 락킹장치(20)가 작동모드로 전환되면, 아직 상기 전송코일(11)과 상기 수신코일(21)이 맞닿아 있는 상태이므로 상기 락킹장치(20)로 지속적인 전원공급이 이루어지기 때문에 상기 무선전원수신부(22)로부터 공급받은 전원을 이용하여 부가기능부(28) 및 상기 구동부(27)를 작동시킨다.

상기 구동부(27)가 작동하여 상기 잠금바(29)가 상기 바수용홈(17)에서 빠져나와 상기 도어가 열린 상태에서는 상기 전송코일(11)과 상기 수신코일(21)이 상호유도작용을 할 수 없으므로 상기 무선전원공급장치(10)로부터 상기 락킹장치(20)로 전원이 공급되지 않게 된다. 따라서 상기 관리부(25)는 상기 수신코일체크모듈(253)에 의해 상기 도어의 열림을 감지하면 상기 충전부(23)에 충전되어 있던 전원을 이용하여 상기 도어가 닫힐 때까지 상기 락킹장치(20)가 작동되도록 제어한다. 또한 상기 무선전원공급장치(10)는 상기 전송코일체크모듈(141)에 의해 상기 도어의 열림을 감지하면 상기 외부전원(30)으로부터 상기 LED램프(15)로 전원을 공급하여 락커 내부를 LED램프(15)로 밝히게 할 수 있다.

본 발명은 상기 무선전원공급장치(10)가 외부전원(30)으로부터 전원을 공급받아 상기 락킹장치(20)에 무선으로 전원을 공급하도록 함으로써, 상기 락킹장치(20)에 배터리를 내장할 필요가 없고, 상기 락킹장치(20)에서 많은 전원을 필요로 하는 디스플레이 장치 등을 제약없이 사용할 수 있다.

또한 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 락킹장치(20)와 상기 무선전원공급장치(10)가 맞닿는 부분에 상기 전송코일(11) 및 상기 수신코일(21)을 설치하여 상기 락킹장치(20)로 전원이 원활하고 효율적으로 전송될 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10:무선전원공급장치
11:전송코일
12:외부전원수신부
14:제어부
141:전송코일체크모듈 143:LED램프제어모듈 145:USB포트제어모듈
15:LED램프
16:USB포트
17:바수용홈
18:사용확인센서
20:락킹장치
21:수신코일
22:무선전원수신부
23:충전부
24:충전제어부
241:충전량체크모듈 243:충전중단모듈 245:신호발생모듈
25:관리부 251:상태전환모듈 251a:최적화모듈 251b:정상작동모듈
253:수신코일체크모듈 255:충전사용모듈
26:가동부
27:구동부
28:부가기능부
29:잠금바 29a:바이동홈
30:외부전원

Claims

락킹장치의 잠금바가 걸리는 걸쇠위치에 설치되어 외부전원으로부터 공급받은 전원을 무선으로 상기 락킹장치에 공급하는 무선전원공급장치와, 도어에 설치되어 상기 무선전원공급장치로부터 전원을 공급받아 상기 잠금바를 작동시키는 락킹장치를 포함하고,
상기 무선전원공급장치는 전기에너지를 무선전력전송 기술을 이용하여 변환하는 전송코일을 포함하고, 상기 락킹장치는 상기 전송코일로부터 전기에너지를 수신하는 수신코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 1항에 있어서,
상기 전송코일 및 상기 수신코일은 상기 도어가 닫힌 상태에서 서로 마주보게 설치되는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 2항에 있어서,
상기 락킹장치는 상기 잠금바가 이동하는 바이동홈을 포함하고, 상기 무선전원공급장치는 상기 잠금바를 수용하는 바수용홈을 포함하며,
상기 전송코일은 상기 바수용홈의 외주면을 따라 설치되고, 상기 수신코일은 상기 바이동홈의 외주면을 따라 설치되어,
상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 전송코일 및 상기 수신코일이 마주볼 수 밖에 없도록 설치되는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 3항에 있어서,
상기 무선전원공급장치는 상기 외부전원으로부터 전원을 공급받아 상기 무선전원공급장치를 작동시키는 외부전원수신부를 포함하고,
상기 전송코일은 상기 외부전원수신부로부터 전원을 전달받아 전기에너지를 변환하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 4항에 있어서,
상기 무선전원공급장치는 상기 무선전원공급장치의 전반적인 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 전송코일과 연결되어 상기 도어가 닫힌 상태인지 열린 상태인지 체크하는 전송코일체크모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 전송코일체크모듈이 상기 도어가 열린 상태라는 것을 체크하면 LED램프가 작동하도록 상기 외부전원수신부로부터 상기 LED램프로 전원을 공급하게 하는 LED램프제어모듈과, USB포트에 전자기기가 삽입되는 것을 체크하여 상기 외부전원수신부로부터 상기 전자기기로 전원을 공급하게 하는 USB포트제어모듈을 포함하고,
상기 무선전원공급장치는 락커에 설치되어 있을 때 상기 락커가 사용중인지 체크하는 사용확인센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 6항에 있어서,
상기 락킹장치는 상기 수신코일로부터 전원을 공급받아 상기 락킹장치를 작동하게 하는 무선전원수신부와, 상기 무선전원수신부로부터 출력된 전원을 공급받아 충전하는 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 7항에 있어서,
상기 락킹장치는 상기 충전부에서의 전원 충전 여부를 제어하는 충전제어부를 포함하고,
상기 충전제어부는 상기 충전부의 충전량을 체크하는 충전량체크모듈과, 상기 충전량체크모듈이 충전량이 충분하다고 체크하면 충전을 중단하는 충전중단모듈과, 상기 충전중단모듈이 충전을 중단하면 슬립신호를 발생하는 신호발생모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 8항에 있어서,
상기 락킹장치는 상기 락킹장치의 전반적인 작동을 제어하는 관리부를 포함하고,
상기 관리부는 상기 락킹장치를 슬립모드와 작동모드로 전환하는 상태전환모듈을 포함하며,
상기 상태전환모듈은 상기 신호발생모듈에서 발생한 슬립신호를 수신하면 상기 락킹장치를 슬립모드로 전환하여 전원소모를 최소화하는 최적화모듈과, 가동부에서 발생한 웨이크업신호를 수신하면 상기 락킹장치를 작동모드로 전환하여 정상적으로 작동하게 하는 정상작동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.
제 9항에 있어서,
상기 관리부는 상기 수신코일과 연결되어 상기 도어가 닫힌 상태인지 열린 상태인지 체크하는 수신코일체크모듈과, 상기 수신코일체크모듈이 상기 도어가 열린 상태라는 것을 체크하면 상기 충전부에 충전된 전원을 이용하여 상기 락킹장치가 작동하도록 제어하는 충전사용모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송 및 충전 기술을 이용한 락킹시스템.