KR20180136784A - 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템 - Google Patents

초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 비접촉식으로 도어락을 개방시킬 수 있어 휴대의 편의상, 사용상 용이성, 보안유지성 등이 현격히 향상되며, 사용자가 실외에 위치한 것을 인식하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 내부와 외부를 구분하는 도어의 개폐를 담당하는 도어락, 사용자의 휴대용 단말기, 상기 도어의 외부로 초음파 신호를 송신하여 상기 사용자가 상기 도어 외부에 위치한 것을 인식하는 초음파 발생부, 무선신호를 송출하며, 상기 휴대용 단말기로부터의 무선신호를 수신하는 무선 송수신부, 상기 도어락에 내장되고 마이크로프로세서로 구성되며 상기 도어락의 개방을 제어하는 제어부 및 상기 제어부와 연결되고 도어락 개방에 필요한 등록 ID를 저장하는 메모리부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 초음파 발생부에서 상기 사용자가 상기 도어의 외부에 위치한 것을 인식한 후, 상기 무선 송수신부에 수신된 상기 휴대용 단말기의 확인 ID가 상기 메모리부에 저장된 등록 ID와 일치하는 것으로 판단하면, 상기 도어락을 개방하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템을 개시한다.

Description

초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템{Digital Door-Lock System}
본 발명은 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 비접촉식으로 도어락을 개방시킬 수 있어 휴대의 편의상, 사용상 용이성, 보안유지성 등이 현격히 향상되며, 사용자가 실외에 위치한 것을 인식하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템에 관한 것이다.
최근의 도어락은, 사용자가 키패드를 조작하여 비밀번호를 직접 입력하지 않아도, 사용자가 소지하고 있는 인증 수단과 도어락이 비접촉 통신 방식으로 연결되어 자동으로 상호 인증을 수행하고 개방되는 방식으로 진화하고 있다.
이러한 방식의 도어락은, 등록실용신안공보 20-236033호(명칭: 도어락 개방장치)를 참고할 수 있다.
일반적으로, 블루투스를 이용한 도어락에의 사용자 인증방식은, 인증 수단(블루투스 디바이스)을 도어락에 등록하는 단계와, 도어락에서 인증수단을 인증하는 단계를 포함한다.
등록하는 단계에서는, 인증 수단과 도어락을 등록 모드로 변경하고, 블루투스 통신에서 지원하는 페어링(pairing)을 통해서 인증수단과 도어락을 상호 등록한다.
인증하는 단계에서는, 도어락에 등록을 마친 인증수단이, 이후 도어락에 접근하여 블루투스 통신 영역에 들어가면, 도어락과 인증수단이 특정의 정보를 송수신하여 사용자 인증이 이루어지게 된다.
하지만, 이러한 비접촉 방식의 도어락에서는, 도어의 실내 측으로부터의 인증시도인지 도어의 실외 측으로부터의 인증시도인지 구분할 수 없다.
예를 들어, 인증 수단을 구비한 사용자가 실내 측에서 도어의 근방으로 접근하게 되면, 사용자가 도어를 개방할 의사가 없더라도 도어락은 인증수단과 상호 통신하여 도어의 잠금을 개방하게 된다.
이러한 상황은, 어떤 침입자가 도어의 외부에서 초인종을 눌러서 실내 측의 사용자가 그 사람을 확인하고자 도어로 접근하는 경우에, 실내 측의 사용자가 소지하는 인증수단에 의해 도어가 의도치 않게 개방되어버릴 수 있다는 위험한 사태를 초래할 수 있다.
따라서, 비접촉 인증 방식의 도어락은, 비접촉 방식의 사용자 인증이 실내 측의 사용자에 의한 것인지 또는 실외 측 사용자에 의해 시도된 것인지를 판단해야 할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 비접촉식으로 도어락을 개방시킬 수 있어 휴대의 편의상, 사용상 용이성, 보안유지성 등이 현격히 향상되며, 사용자가 실외에 위치한 것을 인식하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템은 내부와 외부를 구분하는 도어의 개폐를 담당하는 도어락, 사용자의 휴대용 단말기, 상기 도어의 외부로 초음파 신호를 송신하여 상기 사용자가 상기 도어 외부에 위치한 것을 인식하는 초음파 발생부, 무선신호를 송출하며, 상기 휴대용 단말기로부터의 무선신호를 수신하는 무선 송수신부, 상기 도어락에 내장되고 마이크로프로세서로 구성되며 상기 도어락의 개방을 제어하는 제어부 및 상기 제어부와 연결되고 도어락 개방에 필요한 등록 ID를 저장하는 메모리부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 초음파 발생부에서 상기 사용자가 상기 도어의 외부에 위치한 것을 인식한 후, 상기 무선 송수신부에 수신된 상기 휴대용 단말기의 확인 ID가 상기 메모리부에 저장된 등록 ID와 일치하는 것으로 판단하면, 상기 도어락을 개방한다.
또한, 상기 무선 송수신부와 상기 휴대용 단말기 상호 간에 교신 되는 무선신호는 RF, 블루투스, IrDA 신호 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 도어락에 설치되고 손잡이의 접촉 여부를 감지하여 그 감지신호를 상기 제어부로 전송하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지신호를 트리거 신호로 하며, 상기 트리거 신호로 상기 초음파 발생부 및 상기 무선 송수신부는 전원을 공급받아 동작할 수 있다.
상기 초음파 발생부는 주파수 편이 변조(Frequency-shift keying) 방식으로 변조된 특정 신호를 상기 도어 외부의 상기 휴대용 단말기에 송수신하여 상기 사용자가 상기 도어 외부에 위치한 것을 인식할 수 있다.
또한, 상기 초음파 발생부의 초음파는 비가청 주파수 대역을 가질 수 있다.
또한, 상기 무선 송수신부와 상기 휴대용 단말기 상호 간에 교신 되는 무선신호는 블루투스이며, 상기 무선 송수신부는 블루투스의 연결에 따라 해당 블루투스모듈에 대한 맥 어드레스 값을 인식할 수 있는 맥 어드레스인식모듈을 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 도어락 사용자 인증이 실내 측의 사용자에 의한 것인지 또는 실외 측 사용자에 의한 것인지를 판단할 수 있어서, 실내 측 사용자가 도어로 접근하여 의도치 않게 도어가 개방되어버릴 수 있는 상황이 방지될 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템의 구성을 간략히 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템의 구성을 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
다음은 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템의 구성을 간략히 나타내는 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템은 크게 도어락 본체와, 사용자의 휴대용 단말기로 구성된다.
여기서, 휴대용 단말기는 별도의 스마트카드로 설정될 수 있으며, 스마트카드의 기능이 포함하는 휴대용 단말기 일 수 도 있다.
상기 도어락 본체는 도어의 안쪽에 설치되고, 주요 구성들이 내장된 메인 바디와, 상기 도어를 사이에 두고 상기 메인 바디와 대응되는 형상으로 마련된 프런트 바디 및 상기 메인 바디와 프런트 바디 사이의 공간이 도어 상에 내장되는 도어 개폐부를 포함하여 구성된다.
여기에서, 상기 메인 바디에는 통상적인 전자식 도어락이 갖는 각종 기능들을 수행할 수 있도록 하는 구성들이 그대로 설치되어 있는바, 이는 본 발명이 핵심적인 사항이 아니기 때문에 그에 대하여는 생략하도록 하고, 또한 상기 프런트 바디에도 손잡이를 비롯한 부가기능들이 설치될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명에서는 비접촉 방식으로 도어락을 개폐할 수 있도록 한 구성이 주된 구성이고, 비접촉식으로 사용되는 카드키의 미소지시 도어를 개방할 수 있도록 하기 위해 비밀번호를 입력하는 키패드가 프론트바디의 전면에 구비된다.
상기 키패드는 키패드커버에 의해 보호되며, 조작을 위해서는 상기 키패드커버를 밀어 올려 사용하면 되는 바, 이에 관한 구성은 기존과 같다.
그리고 상기 도어 개폐부도 기존과 같이 잠금과 해제를 위한 데드볼트와, 이의 동작상태를 감지하는 검출센서가 구비됨은 당연하다 할 것이고, 이들의 동작을 구현하는 방법에 관해서도 종래 기술에서 언급한 바와 하등의 차이가 없으므로 생략하기로 한다.
아울러, 상기 도어락 본체에는 제어부가 구비되고, 상기 제어부에는 무선송수신부, 초음파 발생부, 메모리부, 신호처리부, 도어 개폐부, 센서부, 전원 공급부 및 RF발진부가 신호처리 가능하게 전기적으로 연결된다.
이때, 제어부는 마이크로프로세서의 일종으로 이동통신단말기에서 사용되는 MSM과 같은 제어용 칩으로 구성되고, 무선송수신부는 무선신호를 송출하고 수신할 수 있는 일종의 안테나부이며, 메모리부는 ID를 등록하기 위한 정보 저장부이고, 신호처리부는 수신된 특정의 확인 ID 신호와 등록된 설정 ID를 비교 연산하여 일치 여부를 확인하기 위한 공지된 연산수단의 일종이며, 도어 개폐부는 앞서 설명한 바와 같고, 센서부는 사용자의 도어 개방 여부를 판단하는 센서이며, 전원 공급부는 상기 제어부를 비롯한 회로구성들의 동작에 필요한 전원을 인가하는 수단이고, RF발진부는 방범기능을 수행하기 위한 수단이다.
상기 RF신호는 대부분의 무선통신기기에서 채용되고 있는 범용적인 무선처리신호이고, 블루투스는 전송거리 10m 내에서 1Mbps의 데이터 전송속도를 갖는 매우 유용한 근거리 무선통신신호이며, IrDA는 1m 이내에서 무선통신할 때 유용한 적외선 통신방식이지만 적외선이 통과하지 못하는 차폐물이 가로막을 경우에는 통신이 불가능한 단점을 가진다.
또한, 상기 초음파 발생부는 초음파의 전송이 방향성을 갖도록 하며, 도어의 외부로 초음파 신호를 송신할 수 있다. 여기서, 상기 초음파 신호는 생활 소음 방지 측면에서 비가청 신호 인 것이 바람직하다.
이를 통해, 도어의 외부에 사용자가 위치한 것을 인식할 수 있으며, 주파수 편이 변조(Frequency-shift keying) 방식으로 변조된 특정 신호(signal)를 사용자의 휴대용 단말기에 송수신하여 특정 암호 값을 갖고 있는 특정 사용자만을 인식하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 센서부를 구성하는 센서로는 접촉센서(Touch Sensor)가 바람직한바, 이를테면 상기 손잡이의 내면 혹은 외면, 또는 측면 중 어느 한 면에 설치되어 사용자가 손잡이를 잡거나 떼었을 때 그 눌림이나 복원에 의해 동작되어 사용자의 도어 개방여부를 검출하도록 하는 방식일 수 있다.
물론, 근접센서나 포토센서를 설치하여 사용자가 도어에 접근할 경우 이를 즉시 검출하도록 변형할 수도 있을 것이다.
여기서 상술한 센서부를 통한 검지 신호는 트리거 신호로 변형되어, 무선송수신부 및 초음파 발생부 등의 각 구성이 수면 상태에서 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 활성화 될 수 있다.
또한, 상기 전원 공급부는 도어락 본체에 필요한 구동력을 충분히 확보하고, 건전지 교체의 불편함, 전압이 부족하여 발생되는 도어 개폐 부의 동작불량 등의 문제를 일소하기 위해 실내(가정, 사무실, 연구실 등)에 설치된 초인종 혹은 비디오폰 등의 전원을 인출하여 함께 사용할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
아울러, 상기 무선송수신부는 프런트 바디의 전면에 노출되게 설치되도록 하여 무선송출 및 수신 동작을 원활하게 수행할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
또한, 추가적으로 도어락 본체는 맥 어드레스인식모듈을 포함하며, 맥 어드레스인식모듈은 사용자가 소지한 휴대용 단말기와의 블루투스의 연결에 따라 해당 블루투스모듈에 대한 맥 어드레스 값을 인식할 수 있다.
즉, 상기 도어락 본체는 무선신호송수신부에 의해 사용자가 소지하는 휴대용 단말기의 블루투스모듈과 블루투스 통신으로 연결되며, 맥 어드레스모듈에 의해 사용자 휴대용 단말기의 블루투스모듈이 갖는 고유의 맥 어드레스 값을 인식하고, 이를 페어링을 통해 마이크로프로세서에 등록하며, 마이크로프로세서는 범위 내에서 검색된 맥 어드레스 값을 등록된 맥 어드레스 값과 일치 여부를 판별하여 인증 여부를 결정할 수 있다.
휴대용 단말기는 일종의 스마트폰으로 구성되며, 무선송수신부 및 전력 발생부를 포함한다.
또한, 휴대용 단말기는 마이크로프로세서, 운영체계, 보안모듈, 메모리 등을 구비한 IC 칩을 포함하여, 데이터가 읽히는 방식에 따라 접촉식과 비접촉식으로 구분되는바, 본 발명에서는 비접촉식을 사용함이 바람직하다.
이때, 도어락의 무선신호가 무선송수신부로 수신되면 상기 무선송수신부를 통해 다시 ID신호를 송출하게 되는 형태로 구동되게 된다.
물론, 도어락에서 초음파 신호가 수신되면 상술한 바와 같이, 변조된 특정 초음파 신호 값에 대응되는 휴대용 단말기는 초음파 신호 또는 별도의 신호를 도어락으로 송출하며, 사용자 자신이 도어의 외부에 위치함을 알린다.
이를 통해, 도어락의 무선송수신부와 무선 신호를 송수신 받는 사용자가 도어의 내부에 위치한 자가 아니라, 도어의 내부에서 실내로 진입하려는 자임을 판단할 수 있어, 실내 측의 사용자가 소지하는 인증수단에 의해 도어가 의도치 않게 개방되어버릴 수 있다는 위험한 사태를 초래하는 문제점을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 일 실시예에 따른 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 내부와 외부를 구분하는 도어의 개폐를 담당하는 도어락;
    사용자의 휴대용 단말기;
    상기 도어의 외부로 초음파 신호를 송신하여 상기 사용자가 상기 도어 외부에 위치한 것을 인식하는 초음파 발생부;
    무선신호를 송출하며, 상기 휴대용 단말기로부터의 무선신호를 수신하는 무선 송수신부;
    상기 도어락에 내장되고 마이크로프로세서로 구성되며 상기 도어락의 개방을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부와 연결되고 도어락 개방에 필요한 등록 ID를 저장하는 메모리부; 를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 초음파 발생부에서 상기 사용자가 상기 도어의 외부에 위치한 것을 인식한 후, 상기 무선 송수신부에 수신된 상기 휴대용 단말기의 확인 ID가 상기 메모리부에 저장된 등록 ID와 일치하는 것으로 판단하면, 상기 도어락을 개방하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
  2. 제 1항에 있어서;
    상기 무선 송수신부와 상기 휴대용 단말기 상호 간에 교신 되는 무선신호는 RF, 블루투스, IrDA 신호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 도어락에 설치되고 손잡이의 접촉 여부를 감지하여 그 감지신호를 상기 제어부로 전송하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 감지신호를 트리거 신호로 하며,
    상기 트리거 신호로 상기 초음파 발생부 및 상기 무선 송수신부는 전원을 공급받아 동작하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 발생부는 주파수 편이 변조(Frequency-shift keying) 방식으로 변조된 특정 신호를 상기 도어 외부의 상기 휴대용 단말기에 송수신하여 상기 사용자가 상기 도어 외부에 위치한 것을 인식하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 초음파 발생부의 초음파는 비가청 주파수 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 송수신부와 상기 휴대용 단말기 상호 간에 교신 되는 무선신호는 블루투스이며,
    상기 무선 송수신부는 블루투스의 연결에 따라 해당 블루투스모듈에 대한 맥 어드레스 값을 인식할 수 있는 맥 어드레스인식모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파와 무선신호를 이용한 도어락 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210156723A (ko) * 2020-06-18 2021-12-27 시스텍전자(주) 오동작 방지 도어 장치

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KR20210156723A (ko) * 2020-06-18 2021-12-27 시스텍전자(주) 오동작 방지 도어 장치

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